这种新芯片只有几个原子厚,可以改变计算机的一切

中国的一个团队构建了一个十个原子厚的工作存储芯片,并且它实际上可以运行。

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图片来源:ZME Science/Midjourney。

工程师们长期以来一直遵循摩尔定律,大约每两年将硅芯片上的晶体管数量增加一倍,以便将更多的计算能力集成到更小的设备中 - 但这种已有数十年历史的趋势现在正在遇到物理和技术障碍。蚀刻到这些芯片中的晶体管在不失去稳定性的情况下不可能变得更小。因此,为了不断进步,科学家们一直在寻找硅的替代品。

现在,上海的一个团队可能已经找到了它。

复旦大学的研究人员构建了世界上第一个由只有几个原子厚度的材料制成的全功能存储芯片,并成功地将其集成到传统的硅电路中。本周在《自然》杂志上描述的该设备将二维材料的近乎失重的尺寸与当今芯片制造技术的工业实力相结合。

自然

据《中国日报》报道,该研究的第一作者兼通讯作者刘春森表示:“从第一个原型半导体晶体管到第一个 CPU 大约花了 24 年。” “然而,通过将新兴技术集成到现有的 CMOS 平台中,我们的研究流程大大压缩了。”

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“太空中的上海”

采用 ATOM2CHIP 技术的全功能 2D 闪存芯片。图片来源:《自然》(2025)。

二维材料是非常薄的二硫化钼 (MoS2) 或石墨烯片。它们可以有效地导电,并且理论上可以以硅无法做到的方式堆叠或组合。但将它们转化为工作芯片一直是现代材料科学中最困难的问题之一。

之前的尝试产生了只能在实验室制造的光滑表面上工作的简单设备。问题在于质地:硅芯片的表面远非完全平坦。在微观尺度上,它就像一座山脉,太粗糙,原子片无法在不撕裂或短路的情况下放置在上面。

10 个原子厚

有何用途?

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