中国科学家开发出一种新型超薄半导体材料，据称有助于制造速度更快、更节能的微芯片。这些芯片将为设备上的人工智能应用提供动力。
这种新半导体材料厚度仅为 0.7 纳米。据《南华早报》报道，该制造方法由中国科学院张光宇和北京大学刘开辉领导的团队开发。新芯片有望为设备上的人工智能应用提供助力。
中国科学家利用二维材料替代硅用于人工智能芯片
研究人员解决了缩小传统硅芯片尺寸的一个主要障碍。随着电子设备尺寸的缩小，传统计算芯片达到了影响其性能的物理极限。
另请阅读：拜登资助虚拟半导体建模中心
中国科学家研究二维过渡金属二硫化物 (TMD)，将其作为传统硅的可能替代品。材料厚度差异非常显著，因为 TMD 为 0.7 纳米，而硅为 5 至 10 纳米。
另一个好处是，基于 TMD 的芯片功耗更低，其电子传输性能优于硅。这使得它们成为下一代光子和电子芯片中极小型晶体管的更好选择。
传统制造过程中经常会产生不纯晶体，因为原子在基底上逐层组装。张凯辉对新华社表示，为了便于理解，可以说这个过程就像用砖砌墙一样。他说，
“这是由于晶体生长中原子排列无法控制，以及杂质和缺陷的积累造成的。”
指甲大小的芯片将拥有更强大的计算能力
该团队在工艺过程中将第一层原子置于基板上，就像传统工艺中所做的那样。不同之处在于将后续原子置于晶体的第一层和基板之间。
这项新技术被称为“界面生长”，可确保每个晶体层的结构特性完全由其下方的衬底决定。这也有助于防止缺陷在某一点积累，并提高结构精度。
另请阅读：美国和欧盟利用人工智能寻找半导体制造的替代品
据北京大学网站介绍，这项研究实现了每分钟50层晶体的形成速度。该技术最多可以形成15000层。
该大学表示，每一层的原子排列都经过精确控制，彼此完全平行。所制造的晶体由符合国际标准的材料制成，例如二硫化钼、二硫化铌等。研究人员表示，所有这些材料都符合集成电路材料的全球标准。
刘说，这些二维晶体与其他晶体管材料一起使用时，能够提高芯片集成度。晶体管的密度可以大幅提高，从而提高计算能力，并提高指甲大小的微芯片的计算能力。
