Close Menu
Український телекомунікаційний портал
    Facebook X (Twitter) Instagram Threads LinkedIn Telegram RSS
    Український телекомунікаційний портал
    • Новини
    • Мобільна техніка
    • Технології
    • ПЗ
    • Наука
    • Транспорт
    • Дім
    • Обладнання
    • Здоров’я
    Facebook X (Twitter) YouTube Telegram Threads LinkedIn RSS Bluesky
    Український телекомунікаційний портал
    Home»Обладнання»Комп'ютерна техніка»Вчені створили перший у світі двовимірний комп’ютер з матеріалів без кремнію
    Комп'ютерна техніка

    Вчені створили перший у світі двовимірний комп’ютер з матеріалів без кремнію

    ВолодимирBy Володимир11.06.2025Коментарів немає3 Mins Read
    Facebook Twitter Email Telegram Copy Link
    Вчені створили перший у світі двовимірний комп’ютер з матеріалів без кремнію

    Новий 2D CMOS-комп’ютер працює на низькій напрузі та виконує логічні операції, що є важливим кроком вперед за межі кремнію. Кремній є ключовим елементом напівпровідникових технологій, що використовуються в смартфонах, комп’ютерах, електромобілях тощо. Однак, у найближчі роки цей матеріал може втратити свою позицію найважливішого матеріалу для цієї технології. Команда дослідників з Університету штату Пенсильванія використала 2D-матеріали для створення комп’ютера, здатного виконувати прості операції. Ці 2D-матеріали товстіші порівняно з кремнієм, а також здатні зберігати свої властивості в великих масштабах. Цей розвиток являє собою значний зсув у бік використання швидших, тонших та ефективніших матеріалів.

    Як вони створили комп’ютер?

    Дослідники створили комплементарний CMOS-комп’ютер без використання кремнію в процесі. Натомість вони використали два різні 2D-матеріали для розробки двох типів транзисторів: дисульфід молібдену для n-транзисторів та диселенід вольфраму для p-транзисторів.

    «Кремній десятиліттями стимулював вражаючі досягнення в електроніці, забезпечуючи безперервну мініатюризацію польових транзисторів (FET)», — сказав Саптарші Дас, професор інженерії в Аклі.

    Польові транзистори керують потоком струму, який виникає при застосуванні напруги за допомогою електричного поля.

    «Однак, оскільки кремнієві пристрої зменшуються, їхня продуктивність починає погіршуватися. Двовимірні матеріали, навпаки, зберігають свої виняткові електронні властивості при атомній товщині, що пропонує багатообіцяючий шлях уперед».

    Розшифрування технології CMOS

    Технологія CMOS вимагала спільної роботи напівпровідників n- та p-типу для досягнення високої продуктивності при низькому енергоспоживанні. Це є серйозною проблемою для дослідників у їхній спробі замінити кремній іншим матеріалом. До цього двовимірні матеріали ефективно використовувалися в невеликих схемах, проте масштабування до складних та функціональних комп’ютерів залишалося далекою мрією.

    «Це ключовий прогрес нашої роботи», – сказав Дас. «Ми вперше продемонстрували CMOS-комп’ютер, побудований повністю з 2D-матеріалів, поєднуючи транзистори з великою площею вирощування дисульфіду молібдену та диселеніду вольфраму».

    Інновація, яка зробила це можливим

    Команда використала металоорганічне хімічне осадження з парової фази (MOCVD) — процес виготовлення, який включає випаровування інгредієнтів, форсування хімічної реакції та нанесення продуктів на підкладку — для вирощування великих аркушів дисульфіду молібдену та диселеніду вольфраму та виготовлення понад 1000 транзисторів кожного типу. Вони змогли регулювати порогові напруги обох типів транзисторів, ретельно налаштовуючи виготовлення пристрою та етапи постобробки. Це дозволило створити повністю функціональні логічні схеми на основі КМОП.

    «Наш 2D CMOS-комп’ютер працює при низькій напрузі живлення з мінімальним споживанням енергії та може виконувати прості логічні операції на частотах до 25 кілогерц», — сказав перший автор Субір Гхош, докторант, який здобуває ступінь з інженерних наук та механіки під керівництвом Даса.

    Гхош також зауважив, що комп’ютер працює повільніше, ніж звичайні кремнієві CMOS-схеми, але він все ще може виконувати основні логічні операції, використовуючи лише один тип інструкцій.

    «Ми також розробили обчислювальну модель, відкалібровану з використанням експериментальних даних та враховуючи варіації між пристроями, щоб спрогнозувати продуктивність нашого 2D CMOS-комп’ютера та порівняти її з найсучаснішою кремнієвою технологією», – сказав Гхош. «Хоча все ще існують можливості для подальшої оптимізації, ця робота знаменує собою значну віху у використанні 2D-матеріалів для розвитку галузі електроніки».

    Дас також пояснив, що потрібна додаткова робота над розробкою 2D CMOS-комп’ютера для широкого використання.

    «Кремнієві технології розробляються вже близько 80 років, але дослідження двовимірних матеріалів є відносно новими, вони по-справжньому розпочалися лише приблизно у 2010 році», – заявив Дас. «Ми очікуємо, що розробка двовимірних комп’ютерів на матеріалах також буде поступовим процесом, але це стрибок уперед порівняно з траєкторією розвитку кремнію».

    Гхош і Дас відзначили, що Платформа інновацій матеріалів 2D Crystal Consortium (2DCC-MIP) в Університеті штату Пенсильванія надала необхідні засоби та інструменти для демонстрації свого підходу. Дослідження було опубліковано в журналі Nature.

    Читайте також

    Новий iPad mini отримає екран OLED та інші покращення

    11.10.2026

    Apple готує HomePod mini 2

    06.10.2026

    HMD готує планшет у стилі старої Nokia

    06.10.2026

    Останні

    Хто має більше шансів стати довгожителем — м’ясоїди чи вегетаріанці: що показало дослідження

    14.10.2026

    WhatsApp дозволив дзвінки без акаунта

    14.10.2026

    Стандартний чи літній час: медики визначили, який варіант кращий для здоров’я

    14.10.2026

    DJI створила док-станцію, яка міняє батарею дрона за 25 секунд

    14.10.2026
    Facebook X (Twitter) YouTube Telegram RSS
    • Контакти/Contacts
    • Про нас
    • Редакційна політика
    © 2026 Portaltele.com.ua. Усі права захищено. Копіювання матеріалів дозволено лише з активним гіперпосиланням на джерело.

    Type above and press Enter to search. Press Esc to cancel.