Des scientifiques chinois adoptent une nouvelle technique pour créer des microprocesseurs plus rapides pour les appareils IA

Des scientifiques chinois ont développé un nouveau matériau semi-conducteur ultra-mince qui aiderait à créer des microprocesseurs plus rapides et plus économes en énergie. Ces puces alimenteront les applications d'intelligence artificielle sur les appareils.

Le nouveau matériau semi-conducteur n'a que 0,7 nanomètre d'épaisseur. La méthode de fabrication a été développée par une équipe dirigée par Zhang Guangyu de l'Académie chinoise des sciences et Liu Kaihui de l'Université de Pékin, selon un rapport du South China Morning Post. Les nouvelles puces devraient augmenter la puissance pour les applications d'intelligence artificielle sur les appareils.

Des scientifiques chinois ont utilisé un matériau 2D pour remplacer le silicium pour les puces IA

Les chercheurs ont résolu un obstacle majeur à la réduction de la taille des puces de silicium traditionnelles. À mesure que les appareils électroniques rétrécissent, les puces de calcul traditionnelles atteignent leurs limites physiques qui affectent leurs performances. 

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Les scientifiques chinois ont travaillé sur des dichalcogénures de métaux de transition bidimensionnels (TMD) comme alternative possible au silicium traditionnel. La différence d'épaisseur du matériau est assez significative car le TMD a 0,7 nanomètre par rapport à 5 à 10 nanomètres de silicium.

Un avantage supplémentaire est que les puces à base de TMD consomment moins d'énergie et que leurs propriétés de transport des électrons sont meilleures que celles du silicium. Cela en fait un meilleur choix pour les transistors extrêmement miniaturisés des puces photoniques et électroniques de nouvelle génération.

Des cristaux impurs sont souvent créés lors de la fabrication traditionnelle car les atomes sont assemblés couche par couche sur un substrat. Pour faire simple, on peut dire que le processus est le même que la construction d'un mur avec des briques, a déclaré Kaihui à l'agence de presse Xinhua. Il a ajouté :

« Cela est dû à des arrangements atomiques incontrôlables dans la croissance des cristaux et à l'accumulation d'impuretés et de défauts. »

Une puce de la taille d'un ongle aura plus de puissance de calcul

L'équipe a positionné la première couche d'atomes sur le substrat pendant le processus, comme c'est le cas dans un processus traditionnel. La différence a été faite en plaçant les atomes suivants entre la première couche du cristal et le substrat.

La nouvelle technique est appelée « croissance à l'interface », ce qui garantit que les propriétés de la structure de chaque couche de cristal individuelle sont parfaitement dictées par le substrat en dessous. Cela aide également à prévenir l'accumulation de défauts à un point donné et améliore la précision structurelle.

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Selon les informations du site web de l'Université de Pékin, l'étude a atteint un taux de formation de couches cristallines de 50 couches par minute. La technique a pu créer un maximum de 15 000 couches.

L'université a déclaré que l'alignement atomique dans chaque couche est précisément géré et parfaitement parallèle les uns aux autres. Les cristaux créés étaient fabriqués à partir de matériaux aux normes internationales, tels que le disulfure de molybdène, le disulfure de niobium et quelques autres. Tous ces matériaux étaient conformes aux normes mondiales pour les matériaux de circuits intégrés, ont déclaré les chercheurs.

Liu a déclaré que ces cristaux 2D, lorsqu'ils sont utilisés avec d'autres matériaux pour les transistors, ont la capacité d'améliorer l'intégration des puces. La densité des transistors peut être considérablement augmentée pour booster la puissance de calcul et cela sur une puce de la taille d'un ongle.