Cientistas chineses desenvolveram um novo material semicondutor ultrafino que, segundo eles, ajudará a criar microchips mais rápidos e com maior eficiência energética. Esses chips alimentarão aplicações de inteligência artificial em dispositivos.
O novo material semicondutor tem apenas 0,7 nanômetros de espessura. O método de fabricação foi desenvolvido por uma equipe liderada por Zhang Guangyu, da Academia Chinesa de Ciências, e Liu Kaihui, da Universidade de Pequim, segundo reportagem do South China Morning Post. Espera-se que os novos chips impulsionem o desempenho de aplicações de inteligência artificial integradas em dispositivos.
Cientistas chineses usaram material 2D para substituir o silício em chips de IA
Os pesquisadores superaram um grande obstáculo na redução do tamanho dos chips de silício tradicionais. À medida que os dispositivostrondiminuem de tamanho, os chips de computação tradicionais atingem seus limites físicos, o que afeta seu desempenho.
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Os cientistas chineses trabalharam em dicalcogenetos de metais de transição bidimensionais (TMDs) como uma possível alternativa ao silício tradicional. A diferença na espessura do material é bastante significativa, já que o TMD tem 0,7 nanômetros em comparação com os 5 a 10 nanômetros do silício.
Uma vantagem adicional é que os chips baseados em TMD consomem menos energia e suas propriedades de transporte detron são melhores do que as do silício. Isso os torna uma escolha melhor para transistores extremamente miniaturizados para chips fotônicos etronde próxima geração.
Cristais impuros são frequentemente criados durante a fabricação tradicional porque os átomos são montados camada por camada sobre um substrato. Para facilitar a compreensão, pode-se dizer que o processo é semelhante à construção de uma parede com tijolos, disse Kaihui à agência de notícias Xinhua. Ele acrescentou:
“Isso se deve a arranjos atômicos incontroláveis no crescimento de cristais e ao acúmulo de impurezas e defeitos.”
Um chip do tamanho de uma unha terá mais poder de processamento
Durante o processo, a equipe posicionou a primeira camada de átomos sobre o substrato, como é feito em um processo tradicional. A diferença foi feita ao colocar os átomos subsequentes entre a primeira camada do cristal e o substrato.
A nova técnica, chamada "crescimento na interface", garante que as propriedades estruturais de cada camada cristalina individual sejam perfeitamente determinadas pelo substrato abaixo dela. Isso também ajuda a evitar o acúmulo de defeitos em um ponto específico e aumenta a precisão estrutural.
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Segundo informações do site da Universidade de Pequim, o estudo alcançou uma taxa de formação de camadas cristalinas de 50 camadas por minuto. A técnica foi capaz de criar um máximo de 15.000 camadas.
A universidade afirmou que o alinhamento atômico em cada camada é precisamente controlado e perfeitamente paralelo entre si. Os cristais criados foram feitos de materiais que atendem aos padrões internacionais, como dissulfeto de molibdênio, dissulfeto de nióbio e alguns outros. Todos esses materiais estavam em conformidade com os padrões globais para materiais de circuitos integrados, disseram os pesquisadores.
Liu afirmou que esses cristais 2D, quando usados com outros materiais para transistores, têm a capacidade de melhorar a integração do chip. A densidade de transistores pode ser substancialmente aumentada para impulsionar o poder de computação, mesmo em um microchip do tamanho de uma unha.
