Droider[Наука] 2025-06-14 13:17
🔬**Кремний больше не нужен: создан первый 2D-компьютер**
Исследователи из Университета Пенсильвании [создали](https://www.nature.com/articles/s41586-025-08963-7) первый в мире полнофункциональный компьютер полностью без кремния. **Вместо традиционных полупроводников использованы двумерные материалы**, открывающие путь к более быстрой, тонкой и эффективной электронике.
Двумерные материалы — это вещества толщиной всего в один или несколько атомов, которые сохраняют уникальные электронные свойства при экстремально малых размерах. **Самый известный пример — графен, лист углерода толщиной в один атом.** Представьте лист бумаги, но настолько тонкий, что он состоит буквально из одного слоя атомов. При этом такой «лист» проводит электричество лучше меди, прочнее стали и прозрачнее стекла.
В отличие от кремния, который теряет эффективность при миниатюризации, 2D материалы становятся даже лучше на атомарном уровне. **Именно такие экзотические свойства делают двумерные материалы идеальными кандидатами на замену кремния.**
Команда под руководством профессора Саптарши Даса создала CMOS-схему, используя два разных 2D материала: дисульфид молибдена для n-типа транзисторов и диселенид вольфрама для p-типа. **Это первый случай, когда удалось создать полноценную CMOS-архитектуру без единого атома кремния.** Команда под руководством профессора Саптарши Даса создала комплементарную CMOS-схему, используя два разных 2D материала: дисульфид молибдена для n-типа транзисторов и диселенид вольфрама для p-типа. CMOS — это базовая технология всех современных процессоров. Суть в том, что схема использует пары противоположных типов транзисторов: n-тип проводит ток при подаче напряжения, а p-тип — наоборот, блокирует. Работая в паре, они создают логические элементы, которые потребляют энергию только в момент переключения, а не постоянно.
До сих пор никому не удавалось масштабировать 2D материалы от простых схем до функциональных компьютеров — это была главная техническая преграда. Это позволило построить полнофункциональные CMOS-логические схемы с рабочей частотой до 25 килогерц.
Исследователь Субир Гхош отмечает: **»Наш 2D CMOS-компьютер работает при низких напряжениях с минимальным энергопотреблением и может выполнять простые логические операции.»** Хотя он медленнее обычных кремниевых схем, но способен выполнять базовые вычисления, используя всего один тип инструкций.
Исследование 2D материалов началось только около 2010 года — это всего 15 лет против 80 лет кремния. Команда ожидает, что развитие 2D-компьютеров будет постепенным процессом, но это уже огромный скачок по сравнению с кремниевыми технологиями.
@droidergram