沙特阿卜杜拉國王科技大學(xué)科學(xué)家在27日出版的《自然》雜志上發(fā)表論文指出，他們成功將二維材料集成在硅微芯片上，并實現(xiàn)了優(yōu)異的集成密度、電子性能和良品率。研究成果將幫助半導(dǎo)體公司降低制造成本，及人工智能公司減少數(shù)據(jù)處理時間和能耗。
二維材料有望徹底改變半導(dǎo)體行業(yè)，但盡管科學(xué)家們研制出了多款類似設(shè)備，但技術(shù)制備水平較低，因為大部分技術(shù)使用與目前的半導(dǎo)體工業(yè)不兼容的合成和加工方法，在無功能的基板上制造出大型器件，且成品率較差。例如，IBM曾試圖將石墨烯集成到用于射頻應(yīng)用的晶體管中，但這些器件無法存儲或處理信息。
最新研究將名為多層六方氮化硼的二維絕緣材料（約6納米厚），集成到包含由互補金屬—氧化物半導(dǎo)體技術(shù)制成的硅晶體管的微芯片內(nèi)，實現(xiàn)了優(yōu)異的集成密度、電子性能和良品率。研究人員表示，研制出的器件寬度僅260納米，能用于高級數(shù)據(jù)存儲和計算。未來大多數(shù)微芯片將會利用這些二維材料優(yōu)異的電子和熱屬性。
最新制造出的微芯片顯示出了高耐久性和特殊的電子性能，使制備出功耗極低的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)成為可能。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是人工智能系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，但現(xiàn)有大多數(shù)設(shè)備都不適合實現(xiàn)這種類型的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，最新研究為此開辟了一條新途徑。此外，最新研究有望幫助微芯片制造商和人工智能公司開發(fā)新硬件，以減少數(shù)據(jù)處理時間并降低能耗。
研究人員強調(diào)，最新研究對納米電子和半導(dǎo)體領(lǐng)域來說具有重要意義，因為所生產(chǎn)的器件和電路性能優(yōu)異，且具有深遠的工業(yè)應(yīng)用潛力。
