Vedci zničili 80-ročnú tradíciu. Vyvinuli počítač z neuveriteľných materiálov
Kremík bol desaťročia základným stavebným prvkom moderných 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.
Výsledok 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
Nikto netušil, čo sa deje: Záhadný objekt k nám vysiela rádiové signály už od roku 1988
Zem je vo vnútri obrovskej prázdnoty. „Zvuk Veľkého tresku“ naznačuje možné riešenie veľkej záhady
Vedci našli riešenie proti večným chemikáliám. Nečakaná zbraň ich zožerie priamo v tvojom tele
Vedci ostali bez slov: Vo vesmíre objavili záhadný druh čiernych dier, aké svet ešte nevidel
Lietadlá súdneho dňa majú len dve krajiny. Rusko ich rozkráda, v USA chátrajú
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Pokuta až 300 eur za jednu hubu: Lov na dubáky ťa môže vyjsť drahšie než luxusná večera
Organizátorka festivalu Lovestream prezradila prekvapenie: Tajným hosťom bude svetová hviezda
Masívny útok Ruska: Západ Ukrajiny zasiahlo cez 700 dronov. Poľsko nasadilo stíhačky
NAJNOVŠÍ PRIESKUM: PS a Smer klesajú, Fico volá po spájaní. Do parlamentu ide 8 strán
„Ak pôjdeš na Ukrajinu, zbombardujem Moskvu“: Kremeľ pravdivosť Trumpovho varovania nevylúčil
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- V spoľahlivosti nemajú konkurenciu. Týchto 5+1 automobiliek má najlepšie motory (PREHĽAD)
- Lietadlá súdneho dňa majú len dve krajiny. Rusko ich rozkráda, v USA chátrajú
- V Európe sa vylodili tisícky čínskych elektromobilov. Doviezla ich obrovská loď so šokujúcim pohonom a výkonom
- Nový Predátor aj vojnový veľkofilm. Toto sú najlepšie akčné filmy súčasnosti na Netflixe a ďalších
- Slovensko čaká najväčšia dopravná novela za roky. Nový zákon udrie na cestných pirátov aj e-kolobežky (PREHĽAD)
-
- V Európe sa vylodili tisícky čínskych elektromobilov. Doviezla ich obrovská loď so šokujúcim pohonom a výkonom
- Západ nič také nemá. „Spojenec“ Ruska nasadí laser na stíhačky budúcnosti, rakety po ňom „slepnú“
- Slovensko čaká najväčšia dopravná novela za roky. Nový zákon udrie na cestných pirátov aj e-kolobežky (PREHĽAD)
- Hyundai a Kia spustili masívne zľavy po celom svete. Autá zlacneli aj o desaťtisíce eur
- Rusi zúfalo zháňajú peniaze. Ázijskému štátu ponúkajú svoje najmodernejšie zbrane, má to háčik
-
- Rusi ani netušili, čo im zlikvidovalo najdrahší systém. Ukrajina použila zbraň, akú svet ešte nevidel
- V Európe sa vylodili tisícky čínskych elektromobilov. Doviezla ich obrovská loď so šokujúcim pohonom a výkonom
- Západ nič také nemá. „Spojenec“ Ruska nasadí laser na stíhačky budúcnosti, rakety po ňom „slepnú“
- Slovensko čaká najväčšia dopravná novela za roky. Nový zákon udrie na cestných pirátov aj e-kolobežky (PREHĽAD)
- Rusi zúfalo zháňajú peniaze. Ázijskému štátu ponúkajú svoje najmodernejšie zbrane, má to háčik
Zúfalstvo v ruskej armáde: Do boja posielajú zaprášené tanky, ktoré si pamätajú Brežneva
Európska krajina investovala do ekologických riešení 41 miliárd eur, obeť štátnych dotácií padla
Kritické suroviny pre high-tech odvetia narazili na vážny problém. Môže zaň Čína, bude horšie
Slováci prepadli pri výbere auta novému trendu. Čísla hovoria za všetko, pozor však na riziká
AI pretransformuje spoločnosť, tvrdí odborník. Varuje pred kľúčovou chybou, ktorú robíme
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP