Gli scienziati cinesi hanno sviluppato un nuovo materiale semiconduttore ultrasottile che, a quanto pare, contribuirà alla creazione di microchip più veloci e più efficienti dal punto di vista energetico. Questi chip alimenteranno le applicazioni di intelligenza artificiale sui dispositivi.
Il nuovo materiale semiconduttore ha uno spessore di soli 0,7 nanometri. Il metodo di fabbricazione è stato sviluppato da un team guidato da Zhang Guangyu dell'Accademia Cinese delle Scienze e Liu Kaihui dell'Università di Pechino, secondo un articolo del South China Morning Post. Si prevede che i nuovi chip aumenteranno la potenza per le applicazioni di intelligenza artificiale sui dispositivi.
Gli scienziati cinesi hanno utilizzato un materiale 2D per sostituire il silicio nei chip AI
I ricercatori hanno affrontato un ostacolo importante nella riduzione delle dimensioni dei tradizionali chip di silicio. Con la riduzione delle dimensioni dei dispositivitron, i chip di elaborazione tradizionali raggiungono i loro limiti fisici, che ne influiscono negativamente sulle prestazioni.
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Gli scienziati cinesi hanno lavorato sui dicalcogenuri bidimensionali di metalli di transizione (TMD) come possibile alternativa al silicio tradizionale. La differenza di spessore del materiale è piuttosto significativa, poiché il TMD è di 0,7 nanometri rispetto ai 5-10 nanometri del silicio.
Un ulteriore vantaggio è che i chip basati su TMD consumano meno energia e le loro proprietà di trasporto deglitron sono migliori di quelle del silicio. Questo li rende una scelta migliore per transistor estremamente ridotti per chip fotonici edtrondi prossima generazione.
I cristalli impuri si formano spesso durante la fabbricazione tradizionale perché gli atomi vengono assemblati strato per strato su un substrato. Per maggiore chiarezza, si può dire che il processo è lo stesso della costruzione di un muro con mattoni, ha detto Kaihui all'agenzia di stampa Xinhua. Ha affermato:
“Ciò è dovuto a disposizioni atomiche incontrollabili nella crescita dei cristalli e all’accumulo di impurità e difetti.”
Un chip delle dimensioni di un'unghia avrà più potenza di calcolo
Il team ha posizionato il primo strato di atomi sul substrato durante il processo, come avviene in un processo tradizionale. La differenza è stata fatta posizionando gli atomi successivi tra il primo strato del cristallo e il substrato.
La nuova tecnica, chiamata "crescita all'interfaccia", garantisce che le proprietà strutturali di ogni singolo strato cristallino siano perfettamente determinate dal substrato sottostante. Ciò contribuisce anche a prevenire l'accumulo di difetti in un punto specifico e migliora la precisione strutturale.
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Secondo le informazioni pubblicate sul sito web dell'Università di Pechino, lo studio ha raggiunto una velocità di formazione di strati cristallini pari a 50 strati al minuto. La tecnica è stata in grado di creare un massimo di 15.000 strati.
L'università ha affermato che l'allineamento atomico in ogni strato è gestito con precisione e perfettamente parallelo tra loro. I cristalli creati sono stati realizzati con materiali conformi agli standard internazionali, come il bisolfuro di molibdeno, il bisolfuro di niobio e alcuni altri. Tutti questi materiali sono conformi agli standard globali per i materiali dei circuiti integrati, hanno affermato i ricercatori.
Liu ha affermato che questi cristalli 2D, se utilizzati con altri materiali per transistor, hanno la capacità di migliorare l'integrazione nei chip. La densità dei transistor può essere aumentata notevolmente per aumentare la potenza di calcolo, e questo su un microchip delle dimensioni di un'unghia.
