全球首台二维计算机来了

全球首台二维计算机由美国宾夕法尼亚州立大学领导的研究团队研制而成，并在2025年6月11日于《自然》杂志上宣布了这一成果。以下是关于它的详细介绍：材料选择：摒弃了传统的硅材料，采用二硫化钼和二硒化钨两种二维材料。这两种材料厚度仅为一个原子，在如此微小尺度下仍保持优异的电子性能，其电子迁移率比硅高3倍以上，且量子隧穿效应更低，能让晶体管栅极绝缘层薄至1纳米以下，理论上可将芯片功耗降低90%。制造工艺：采用金属有机化学气相沉积（MOCVD）技术，在蓝宝石衬底上生长出大面积的二硫化钼和二硒化钨薄膜，并分别制造出超过1000个n型和p型晶体管。通过精确调整制造工艺和后续处理步骤，成功调控了n型和p型晶体管的阈值电压，解决了二维材料应用中n型和p型晶体管性能匹配的难题，构建出功能完整的CMOS逻辑电路。性能特点：这台二维CMOS计算机属于“单指令集计算机”，可以在低电源电压下运行，功耗极低。能在高达25千赫的频率下执行简单的逻辑运算，虽目前工作频率低于传统硅基CMOS电路，但已能完成基本的计算任务。意义和影响：这是二维材料在电子领域应用中的一个重要里程碑。研究成果为下一代电子设备提供了全新的材料选择，也为未来芯片设计开辟了新方向。随着技术的发展，有望推动电子产品向更薄、更快、更节能的方向发展，在航空航天、可穿戴设备、便携医疗仪器、柔性电子等领域具有广阔的应用前景。