ساخت یک کامپیوتر بدون سیلیکون
تجهیزات جانبی: سیلیکون در فناوری نیمه هادی که زیربنای تلفن های هوشمند، کامپیوتر ها، وسایل نقلیه الکتریکی و موارد دیگر است، پادشاهی می کند، اما بگفته گروهی به رهبری پژوهشگران دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا، سیلیکون ممکنست درحال از دست دادن تاج و تخت خود باشد.
به گزارش تجهیزات جانبی به نقل از ایسنا، محققان برای نخستین بار در جهان، از مواد دوبُعدی (۲D) که تنها به اندازه یک اتم ضخامت دارند و برخلاف سیلیکون، خواص خویش را در آن مقیاس حفظ می کنند، برای توسعه کامپیوتری با قابلیت انجام عملیات ساده استفاده کردند.
به نقل از ساینس دیلی، محققان می گویند که این پیشرفت که در روز ۱۱ ژوئن در مجله نیچر انتشار یافت، نشان دهنده جهشی بزرگ به سمت تحقق الکترونیک نازک تر، سریع تر و با بهره وری انرژی بیشتر است. آنها یک کامپیوتر نیمه هادی اکسید فلز مکمل (CMOS) - که در قلب حدودا هر دستگاه الکترونیکی مدرن قرار دارد، بدون اتکا بر سیلیکون ایجاد کردند. در عوض، آنها از دو ماده دوبعدی مختلف برای توسعه هر دو نوع ترانزیستور مورد نیاز برای کنترل جریان الکتریکی در کامپیوتر های CMOS استفاده کردند. دی سولفید مولیبدن برای ترانزیستورهای نوع n و دی سلنید تنگستن برای ترانزیستورهای نوع p.
ساپتارشی داس (Saptarshi Das)، استاد علوم مهندسی و مکانیک در دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا که رهبری این پژوهش را بر عهده داشت، می گوید: سیلیکون با امکان کوچک سازی مداوم ترانزیستورهای اثر میدانی (FET)، پیشرفت های قابل ملاحظه ای را در الکترونیک برای دهه ها به ارمغان آورده است. ترانزیستورهای اثر میدانی با استفاده از یک میدان الکتریکی که هنگام اعمال ولتاژ تولید می شود، جریان را کنترل می کنند. با این وجود، با کوچک شدن دستگاههای سیلیکونی، عملکرد آنها آغاز به کاهش می کند. در مقابل، مواد دو بعدی، خواص الکترونیکی استثنایی خویش را در ضخامت اتمی حفظ می کنند و مسیری امیدوارکننده را عرضه می دهند.
داس می گوید: این پیشرفت کلیدی کار ماست. ما برای نخستین بار یک کامپیوتر کاملا ساخته شده از مواد دوبعدی را بوجود آورده ایم که ترانزیستورهای دی سولفید مولیبدن و دی سلنید تنگستن رشد یافته در سطح وسیع در آن با هم ترکیب شده اند.
کامپیوتر دوبعدی ما با ولتاژهای تغذیه کم و حداقل مصرف برق کار می کند و می تواند عملیات منطقی ساده را در فرکانس های تا ۲۵ کیلوهرتز انجام دهد.
داس اضافه کرد: فناوری سیلیکون حدود ۸۰ سال است که درحال توسعه است، اما تحقیقات در مورد مواد دوبعدی نسبتا جدید است و در واقع فقط در حدود سال ۲۰۱۰ شروع شده است. ما انتظار داریم که توسعه کامپیوتر های مواد دوبعدی هم یک فرایند تدریجی باشد، اما این در مقایسه با مسیر سیلیکون، یک جهش رو به جلو است.
منبع: 93z.ir
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب