علماء صينيون يتبنون تقنية جديدة لإنشاء رقائق دقيقة أسرع لأجهزة الذكاء الاصطناعي

طور علماء صينيون مادة شبه موصلة فائقة الرقة يُقال إنها تساعد في إنشاء رقائق دقيقة أسرع وأكثر كفاءة في استهلاك الطاقة. ستعمل هذه الرقائق على تشغيل تطبيقات الذكاء الاصطناعي على الأجهزة.

المادة شبه الموصلة الجديدة يبلغ سمكها 0.7 نانومتر فقط. تم تطوير طريقة التصنيع بواسطة فريق يقوده تشانغ غوانغيو من الأكاديمية الصينية للعلوم وليو كايهوي من جامعة بكين، وفقاً لتقرير من صحيفة ساوث تشاينا مورنينغ بوست. من المتوقع أن تعزز الرقائق الجديدة القوة لتطبيقات الذكاء الاصطناعي على الأجهزة.

استخدم العلماء الصينيون مادة ثنائية الأبعاد لاستبدال السيليكون في رقائق الذكاء الاصطناعي

عالج الباحثون عقبة رئيسية في تقليل حجم الرقائق السيليكونية التقليدية. مع تقلص حجم الأجهزة الإلكترونية، تصل الرقائق الحاسوبية التقليدية إلى حدودها الفيزيائية التي تؤثر على أدائها. 

اقرأ أيضًا: بايدن يمول مركز نمذجة أشباه الموصلات الافتراضية

عمل العلماء الصينيون على ثنائي كالكوجينيدات المعادن الانتقالية ثنائية الأبعاد (TMDs) كبديل محتمل للسيليكون التقليدي. الفرق في سمك المادة كبير جداً، حيث يبلغ سمك TMD 0.7 نانومتر مقارنة بـ 5 إلى 10 نانومتر للسيليكون.

فائدة إضافية هي أن الرقائق القائمة على TMD تستهلك طاقة أقل، وخصائص نقل الإلكترون فيها أفضل من تلك الخاصة بالسيليكون. هذا يجعلها خياراً أفضل للترانزستورات المصغرة جداً لرقائق الفوتونيات والإلكترونيات من الجيل القادم.

غالباً ما يتم إنشاء بلورات غير نقية أثناء التصنيع التقليدي لأن الذرات يتم تجميعها طبقة تلو الأخرى على ركيزة. من أجل الفهم، يمكن القول إن العملية مماثلة لبناء جدار بالطوب، كما قال كايهوي لوكالة أنباء شينخوا. وقال:

"يعود ذلك إلى الترتيبات الذرية غير القابلة للتحكم في نمو البلورات وتراكم الشوائب والعيوب."

رقحة بحجم ظفر الإصبع سيكون لها قوة حوسبة أكبر

وضع الفريق الطبقة الأولى من الذرات على الركيزة أثناء العملية، كما هو الحال في العملية التقليدية. كان الاختلاف في وضع الذرات اللاحقة بين الطبقة الأولى من البلورة والركيزة.

تسمى التقنية الجديدة "النمو عند الواجهة"، والتي تضمن أن خصائص بنية كل طبقة بلورية فردية يتم تحديدها بشكل مثالي بواسطة الركيزة الموجودة أسفلها. يساعد هذا أيضاً في منع تراكم العيوب في نقطة واحدة ويعزز الدقة الهيكلية.

اقرأ أيضًا: الولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي يستخدمان الذكاء الاصطناعي في البحث عن بدائل في تصنيع أشباه الموصلات

وفقاً للمعلومات على موقع جامعة بكين، حققت الدراسة معدل تكوين طبقة بلورية يبلغ 50 طبقة في الدقيقة. تمكنت التقنية من إنشاء ما يصل إلى 15,000 طبقة.

قالت الجامعة إن محاذاة الذرات في كل طبقة تتم إدارتها بدقة وتكون متوازية تماماً مع بعضها البعض. تم صنع البلورات من مواد تلبي المعايير الدولية، مثل كبريتيد الموليبدينوم وكبريتيد النيوبيوم، وبعض المواد الأخرى. كانت جميع هذه المواد متوافقة مع المعايير العالمية لمواد الدوائر المتكاملة، وفقاً للباحثين.

قال ليو إن هذه البلورات ثنائية الأبعاد، عند استخدامها مع مواد أخرى للترانزستورات، لديها القدرة على تحسين تكامل الرقائق. يمكن زيادة كثافة الترانزستورات بشكل كبير لتعزيز قوة الحوسبة، وذلك على رقحة بحجم ظفر الإصبع.