Компьютер с наноматериалами: как создается электроника будущего

Что, если будущее электроники вовсе не связано с кремнием? Ученые из США и Индии представили первый в мире процессор, работающий без единого атома кремния — он построен на основе ультратонких слоев двух необычных материалов: диселенида вольфрама (WSe₂) и сульфида молибдена (MoS₂).

Как это работает

Оба вещества — это двумерные полупроводники, представляющие собой буквально "атомные листы". Один работает с "дырками" (WSe₂), другой — с электронами (MoS₂), что делает их идеальными для логических цепей.

Исследователи научились выращивать эти материалы прямо на электродах транзисторов, точно контролируя их толщину, форму и свойства.

"Кремний долгое время был основой прогресса в микроэлектронике. Но мы подошли к границе — уменьшать размеры дальше невозможно без перехода к атомарным материалам", — объясняет профессор Саптарши Дас из Университета штата Пенсильвания.

Главный прорыв

Ключевой прорыв — в технологии производства: наноматериалы "вытравливаются" из газов, содержащих водород, вольфрам, молибден и другие элементы. Так формируются стабильные, управляемые слои толщиной в один атом.

Собрав таким образом тысячи транзисторов, ученые создали полноценный процессор. Он выполняет все логические операции, необходимые для работы программ — и при этом значительно экономичнее по энергии, чем привычные кремниевые аналоги.

Да, пока его частота — всего 25 кГц (против гигагерц у стандартных чипов). Но сам факт его существования говорит о многом: открывается путь к новым поколениям чипов, которые будут быстрее, тоньше и "умнее".

Уточнения

Процессор в вычислительной технике — электронный компонент (цифровая схема), который выполняет операции с внешним источником данных, обычно с памятью или каким-либо другим потоком данных.