U izvanrednom otkriću koje bi moglo revolucionirati budućnost elektronike, naučnici sa Univerziteta u Pensilvaniji uspješno su konstruisali prvi kompjuter na svijetu potpuno bez silicijuma.
Ovo pionirsko dostignuće uključuje upotrebu ultra tankih, dvodimenzionalnih (2D) materijala, koji otvaraju nove horizonte za stvaranje manjih, fleksibilnijih i energetski efikasnijih elektronskih uređaja. Tradicionalni računari se u velikoj meri oslanjaju na komponente zasnovane na silicijumu, ali inovativni pristup istraživačkog tima koristi jedinstvena svojstva slojevitih materijala na atomskoj skali.
Jezgro ovog revolucionarnog uređaja koristi molibden disulfid (MoS₂) kao materijal za tranzistore n-tipa i volfram diselenid (WSe₂) za tranzistore p-tipa. Oba su neophodna za formiranje komplementarnih kola metal-oksid-poluprovodnik (CMOS), koja čine okosnicu većine modernih elektronskih uređaja, od pametnih telefona do superkompjutera.
Za razliku od silicijuma, koji je decenijama bio industrijski standard, ovi 2D materijali zadržavaju svoja izuzetna elektronska svojstva čak i kada se razrijede na samo nekoliko atomskih slojeva. Ova atomska stabilnost omogućava stvaranje neverovatno kompaktnih tranzistora koji bi mogli dramatično smanjiti elektronske komponente u budućnosti.
Vodeći istraživač dr. Saptarshi Das naglasio je značaj ovog razvoja, napominjući da “ovi 2D materijali čuvaju svoje elektronske performanse u mjerilima gdje bi se silicijum obično suočavao s ograničenjima.”
Za proizvodnju tranzistora, tim je koristio metalno-organsko hemijsko taloženje pare (MOCVD), preciznu metodu proizvodnje koja je omogućila rast visokokvalitetnih, ujednačenih slojeva MoS₂ i WSe₂. Koristeći ovu tehniku, istraživači su uspješno proizveli preko 1.000 tranzistora svakog tipa, demonstrirajući potencijal za sklapanje složenih kola u potpunosti od ovih atomski tankih materijala.
Tim je zatim integrisao ove tranzistore u funkcionalno CMOS kolo – suštinski gradivni blok za digitalnu logiku. Iako trenutni prototip radi na skromnim brzinama u poređenju sa konvencionalnim krugovima baziranim na silicijumu, ovo dostignuće označava značajan korak ka sledećoj generaciji elektronike. Implikacije ovog istraživanja su ogromne: budući uređaji bi mogli postati fleksibilniji, tanji i trošiti manje energije, otvarajući put inovativnim aplikacijama u nosivoj tehnologiji, sklopivim napravama i šire.
Kako polje napreduje, prelazak sa silicijuma mogao bi redefinirati krajolik elektronskog dizajna i proizvodnje, vođen izvanrednim mogućnostima dvodimenzionalnih materijala.
Izvor: Nezavisne
Foto: Pixabay
