Kremík bol desaťročia základným stavebným prvkom moderných herných počítačov, smartfónov a ďalších elektronických zariadení. Tento materiál umožnil zmenšovanie tranzistorov a zvyšovanie výpočtového výkonu v súlade s Moorovým zákonom. Tím z Pennsylvania State University však nedávno predstavil plne funkčný výpočtový systém, ktorý sa bez kremíka úplne zaobíde. Namiesto toho využíva dvojicu dvojrozmerných polovodičov, ktoré majú hrúbku iba jedného atómu.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okneVýsledok výskumu bol zverejnený v prestížnom časopise Nature a predstavuje významný míľnik vo vývoji alternatívnych elektronických platforiem. Ide o prvý komplementárny metal-oxidový polovodičový (CMOS) počítač vytvorený výlučne z dvojrozmerných materiálov.
Materiály novej generácie
Na konštrukciu zariadenia výskumníci použili dva rôzne polovodičové materiály. Disulfid molybdénu (MoS₂) slúži ako materiál pre tranzistory typu n, zatiaľ čo diselenid wolfrámu (WSe₂) bol použitý pre tranzistory typu p. Táto kombinácia je kľúčová pre vytvorenie CMOS architektúry, v ktorej sa striedajú dva typy tranzistorov zabezpečujúcich nízku spotrebu energie a vysokú spoľahlivosť.

Hlavný riešiteľ projektu, profesor Saptarshi Das, uviedol, že dvojrozmerné materiály si na rozdiel od kremíka zachovávajú výborné elektrické vlastnosti aj pri extrémne malých rozmeroch. To ich predurčuje na použitie v elektronike budúcnosti, kde je miniaturizácia rozhodujúcim faktorom.
Výrobný proces a parametre zariadenia
Na prípravu aktívnych vrstiev výskumníci využili technológiu metalorganickej chemickej depozície z pár (MOCVD). Tá umožnila vytvoriť veľkoplošné vrstvy oboch materiálov, ktoré sa následne spracovali na funkčné tranzistory. Tím vyrobil viac ako tisíc tranzistorov každého typu a starostlivo doladil ich prahové napätia, čo je nevyhnutné pre stabilnú funkciu logických obvodov.
Finálny systém, patriaci do kategórie One Instruction Set Computer (OISC), pracuje pri frekvencii do 25 kHz. Napriek nízkej frekvencii oproti konvenčným kremíkovým zariadeniam dokáže vykonávať základné logické operácie pri extrémne nízkej spotrebe energie.
Doktorand Subir Ghosh, hlavný autor článku, doplnil, že tím vyvinul aj numerický model, ktorý zohľadňuje technologické variácie medzi jednotlivými zariadeniami. Tento model umožňuje predpovedať výkonnostné limity systému a jeho porovnanie s existujúcimi kremíkovými riešeniami.
Podľa Dasa ide o zásadný technologický pokrok. Vývoj kremíkových technológií trval viac než osemdesiat rokov. Dvojrozmerné materiály sa začali systematicky skúmať až po roku 2010. Napriek tomu už dnes umožňujú vytvoriť základnú verziu plne funkčného výpočtového systému.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú

Kvantové počítače zlomili kľúčový rekord. Nové spojenie zvládne vyše 1 000 previazaní za sekundu

Vedci našli pod vodou záhadné mesto, ktoré môže mať až 40 000 rokov. Prepíše dejiny ľudstva

Zo Slovenska rastie globálny biotech hráč. Jeho technológia môže zmeniť liečbu rakoviny

Už čoskoro vyvrcholí jeden z najnevyspytateľnejších meteorických rojov. Uvidíš ho aj zo Slovenska

Černobyľ po 40 rokoch opäť prekvapil vedcov. Odhalili nečakanú vlastnosť rádioaktívneho paliva
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

El Niño zosilnel na +2,1 °C, polárny vír môže zmeniť zimu na Slovensku. Modely ukazujú, čo nás čaká
PREMIUM„Fico je príliš skúsený mocenský politik, aby moc dobrovoľne odovzdal,“ tvrdí Hlina (TÝŽDENNÝ PREHĽAD)

Krvavý útok na letisko v Rijáde: 12 mŕtvych a stovky zranených, lety museli presmerovať

Odborníci varujú pred bežným zlozvykom: Toto tiché riziko výrazne zvyšuje šancu na rakovinu prsníka

Za plnú nádrž zaplatíš u susedov aj o 16 eur menej. Kam sa Slovákom oplatí ísť tankovať (PREHĽAD)
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- O toto išlo Rusom celý čas. Obsadili jedno z najväčších ložísk dôležitej suroviny v Európe
- Program na večer je jasný. Netflix práve pridal najväčší film októbra, prvé recenzie sú poriadne kruté
- Nemci posunuli tepelné čerpadlá na novú úroveň. Pri 160 °C môžu nahradiť fosílne palivá
- Nový akčný film práve dorazil online. Natáčal sa aj na Slovensku
- Počasie odhalilo achillovú pätu moderných domov. Ľudia riešia ťažkú dilemu
-
- O toto išlo Rusom celý čas. Obsadili jedno z najväčších ložísk dôležitej suroviny v Európe
- Ohromne zbohatnú a spasia Európu. Blízko Slovenska našli obrovské ložisko ropy a plynu
- Program na večer je jasný. Netflix práve pridal najväčší film októbra, prvé recenzie sú poriadne kruté
- Nemci posunuli tepelné čerpadlá na novú úroveň. Pri 160 °C môžu nahradiť fosílne palivá
- Nový akčný film práve dorazil online. Natáčal sa aj na Slovensku
-
- O toto išlo Rusom celý čas. Obsadili jedno z najväčších ložísk dôležitej suroviny v Európe
- Černobyľ po 40 rokoch opäť prekvapil vedcov. Odhalili nečakanú vlastnosť rádioaktívneho paliva
- Ohromne zbohatnú a spasia Európu. Blízko Slovenska našli obrovské ložisko ropy a plynu
- Európska jadrová veľmoc ukázala svoju novú zbraň s doletom 9500 km. Letí rýchlosťou až Mach 20
- Je to tu. Najväčší film roka 2026 práve dorazil online aj s dabingom
Volkswagen prepustí až 100-tisíc ľudí. Z Nemecka napriek tomu zazneli prekvapivé slová
Európa čakala veľký solárny prepad. Zatmenie ukázalo, prečo veľké číslo pre Slovensko neplatilo
Výrobcom počítačov a mobilov končí obľúbený trik. EÚ prísne skoncuje s falošnou ekológiou
Má stáť zelená energia 120 eur za MWh? ÚRSO označil zelenú energiu za drahý omyl, pravda je iná
Európa chcela odstrihnúť Putina, deje sa však opak. Dovoz ruského LNG prudko vzrástol
USA chystajú vesmírny štít za 160 miliárd eur. Prvý ostrý zásah príde v roku 2029
Mochovce dosiahli kľúčový míľnik. Štvrtý blok už rozbehol jadrovú reakciu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

El Niño zosilnel na +2,1 °C, polárny vír môže zmeniť zimu na Slovensku. Modely ukazujú, čo nás čaká
PREMIUM„Fico je príliš skúsený mocenský politik, aby moc dobrovoľne odovzdal,“ tvrdí Hlina (TÝŽDENNÝ PREHĽAD)

Krvavý útok na letisko v Rijáde: 12 mŕtvych a stovky zranených, lety museli presmerovať

Odborníci varujú pred bežným zlozvykom: Toto tiché riziko výrazne zvyšuje šancu na rakovinu prsníka

