Az atomvékony chip áttörése gyorsabb, vékonyabb és energiatakarékosabb eszközöket ígér

Egy kutatócsoport - a sanghaji Fudan Egyetem Chunsen Liu vezetésével - létrehozta az első teljesen működőképes 2D-CMOS chipet, amely atomvékony 2D-s memóriacellákat kombinál egy hagyományos szilíciumchippel. Ez az eredmény - amelyet a Nature című folyóiratban részleteztek - áthidalja a 2D anyagokban rejlő koncepcionális lehetőségek és a valós alkalmazásuk közötti szakadékot.

A tudósok évtizedek óta keményen dolgoznak azon, hogy a szilíciumchipeken lévő áramköröket zsugorítsák, de a technológia mostanra megközelítette fizikai határait. a mindössze egyetlen atomréteg vastagságú 2D anyagok megoldást ígérnek a problémára, de törékenységük és instabilitásuk miatt a hagyományos processzorokba való integrálásuk komoly mérnöki akadályt jelentett.

E kihívások leküzdésére a csapat egy új technológiával állt elő, amelyet Atom2Chipnek neveznek. Ez a technológia több kulcsfontosságú újítást foglal magában, többek között egy teljes chipen belüli eljárást, amely lehetővé teszi a 2D anyag (egyrétegű molibdén-diszulfid) integrálását a CMOS chip érdes felületére, valamint egy speciális csomagolást a törékeny atomréteg védelmére. A kutatók egy új, keresztplatformos rendszert is terveztek, hogy az újszerű 2D áramkörök zökkenőmentesen kommunikálhassanak a kiforrott CMOS-platformmal.

Az eredmény nem csupán egy egyszerű laboratóriumi prototípus, hanem egy teljes értékű, 1 kB-os 2D NOR flash memóriachip, amely komplex, utasításvezérelt műveletekre képes. A tesztek során ez a chip 5 MHz-es órajelsebességet ért el, és alacsony energiafogyasztás mellett 20 nanoszekundumos gyors programozási és törlési sebességet mutatott.

Ez a 2D flash chip a következő generációs memóriaeszközök tervrajzaként szolgál, nagyobb sűrűséget és nagy energiahatékonyságot ígérve. Bár a demonstráció az adattárolásra összpontosít, ugyanezt a megközelítést egy napon a processzoroknál is alkalmazhatják. Az ilyen fejlesztések gyorsabb, vékonyabb és energiatakarékosabb eszközöket eredményezhetnek.