Silicij je desetletja poganjal razvoj elektronike z miniaturizacijo tranzistorjev, a se zdaj sooča z omejitvami nadaljnega napredka. To je razlog, da znanstveniki po vsem svetu iščejo nove materiale, ki bi lahko prevzeli njegovo vlogo. Med najobetavnejšimi so t. i. dvodimenzionalni (2D) materiali, ki so debeli le eno atomsko plast in ohranjajo odlične elektronske lastnosti tudi pri izjemno majhnih dimenzijah.
Svetovna premiera računalnika brez silicija
Raziskovalna skupina s Penn State University je prva na svetu zgradila popolnoma delujoč računalnik izključno iz 2D-materialov. V napravi so uporabili molibden disulfid za n-tip tranzistorje in volfram diselenid za p-tip tranzistorje. Oboje so sintetizirali z napredno kemično metodo (MOCVD), ki je omogočila izdelavo več kot 2000 tranzistorjev – dovolj za zgradbo osnovne logične arhitekture CMOS.
Preprosta arhitektura, a velik korak
Računalnik temelji na arhitekturi z enim ukazom (one-instruction set computer), ki izvaja osnovne logične operacije pri nizki napetosti in frekvenci do 25 kHz. Čeprav gre za omejene zmogljivosti, je ključnega pomena dejstvo, da je sistem popolnoma funkcionalen in brez silicija.
Napoved prihodnosti mikroelektronike
Ekipa je poleg naprave razvila še računalniški model, s katerim so simulirali prihodnje zmogljivosti 2D CMOS arhitekture in jo primerjali z današnjimi silicijevimi standardi. Čeprav 2D-računalnik še ne more tekmovati s komercialnimi procesorji, predstavlja temelj za razvoj hitrejših, tanjših in energetsko učinkovitejših naprav prihodnosti.
Objavljeno v Nature
Raziskava je bila objavljena v prestižni znanstveni reviji Nature in predstavlja pomemben mejnik v iskanju post-silicijeve elektronike. Po desetletjih prevlade silicija se tako morda začenja novo poglavje v razvoju računalniških tehnologij.
Novinar
