السيليكون هو ملك تكنولوجيا أشباه الموصلات التي تشكل أساس الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر والمركبات الكهربائية وغيرها الكثير. ولكن وفقًا لفريق من الباحثين في جامعة ولاية بنسلفانيا، قد تتداعى تاجه قريبًا. كأول فريق في العالم، استخدموا مواد ثنائية الأبعاد (2D) - التي، على عكس السيليكون، يبلغ سمكها ذرة واحدة فقط وتحتفظ بخصائصها على هذا المقياس - لتطوير جهاز كمبيوتر يمكنه إجراء عمليات بسيطة.
الاعتمادات
كريشنيندو موخوبادياي، جامعة ولاية بنسلفانيا
يمثل التطور الذي نُشر اليوم (11 يونيو) في مجلة Nature خطوة كبيرة نحو تحقيق إلكترونيات أرق وأسرع وأكثر كفاءة في استخدام الطاقة، وفقًا للباحثين. لقد طوروا جهاز كمبيوتر CMOS (شبه موصل أكسيد المعدن المكمل) - وهي التكنولوجيا التي تشكل جوهر جميع الأجهزة الإلكترونية الحديثة تقريبًا - بدون سيليكون. بدلاً من ذلك، استخدموا مادتين ثنائيتي الأبعاد لتطوير نوعي الترانزستورات اللازمين للتحكم في تدفق التيار الكهربائي في أجهزة كمبيوتر CMOS: ثاني كبريتيد الموليبدينوم لترانزستورات النوع n وثاني سيلينيد التنجستن لترانزستورات النوع p.
استخدم الفريق ترسيب البخار العضوي المعدني (MOCVD) - وهي عملية تصنيع يتم فيها تبخير المكونات، وتحفيز تفاعل كيميائي، وترسيب المنتجات على ركيزة - لإنشاء طبقات كبيرة من ثاني كبريتيد الموليبدينوم وثاني سيلينيد التنجستن وتصنيع أكثر من 1000 ترانزستور من كل نوع. من خلال الضبط الدقيق لخطوات التصنيع والمعالجة اللاحقة، تمكنوا من ضبط جهد العتبة لكل من ترانزستورات النوع n والنوع p، وبالتالي بناء دوائر منطقية CMOS تعمل بكامل طاقتها.
قال المؤلف الأول سوبير غوش، وهو طالب دكتوراه يسعى للحصول على درجة في الهندسة الميكانيكية والهندسة تحت إشراف داس: "يعمل جهاز كمبيوتر CMOS ثنائي الأبعاد الخاص بنا بجهد تشغيل منخفض واستهلاك طاقة أدنى، ويمكنه إجراء عمليات منطقية بسيطة بترددات تصل إلى 25 كيلوهرتز".
لاحظ غوش أن تردد التشغيل منخفض مقارنة بدوائر CMOS التقليدية المصنوعة من السيليكون، ومع ذلك، لا يزال بإمكان جهاز الكمبيوتر الخاص بهم - المعروف باسم جهاز كمبيوتر أحادي مجموعة التعليمات - إجراء عمليات منطقية بسيطة.
معرف الكائن الرقمي
