3个原子厚度芯片原型诞生，二硫化钼将重新推动摩尔定律

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“这是令人兴奋的，发明者，就已经能够使用一个只研究了5年的、原子厚度的二维材料制造出如此复杂的电路，”Eric Pop说。Pop是斯坦福大学的一个电气工程师，他没有参加这项研究。

那么，二硫化钼的摩尔定律是什么呢?

VUT的原型产品最小尺寸是2微米。然而，Müller说：“做到200纳米或100纳米晶体管的管道长度应该是相当简单的。”

他补充说，随着这些电路中电触点的质量改善，最终应该能做出1纳米的二维晶体管。Müller说：“这个数字用硅是没法实现，硅的极限应该是5纳米。”

最大的障碍是良率

用二硫化钼制造更复杂的微型芯片，其主要障碍是制造。目前，Müller团队的全功能芯片的良率只有百分之几。

提高晶体管良率的一种方法是培育更均匀的二硫化钼薄膜。不幸的是，当它们从蓝宝石基板上转移到它们的目标晶圆上时，它们的缺陷就会出现。

研究人员目前正在研究如何在目标晶圆上直接种植二硫化钼薄膜，以免除“转移”这个步骤。 通过提高二硫化钼的均匀性，“将二维电路的复杂性增加到成千上万的晶体管，应该是相当简单的。”用于原型器件的目标晶圆是硅，但研究人员说，理论上说其能在几乎任何基底上生产。

“如果电路能在柔性基板上演示，实现硅电路不能做某一个独特的功能，那将是一个重要的未来发展方向。”斯坦福大学的Pop说。

但是，如果二维微处理器能像现代硅芯片那样集成数亿个晶体管，那么另一个重要的改变是必要的。Müller说，工程师们将不得不从这个原型中使用的n型晶体管设计，转变为在传统芯片中使用的低功率的CMOS设计。

“这可能需要另一种二维¬半导体材料来替代二硫化钼，我们有足够的选择，如二硒化钨。”他说。

迈向下一代电子器件的初始阶段

“至于性能、原型电路的总能耗约60毫瓦，它运行频率为2至20赫兹，”VUT研究人员表示，“我们的器件当然绝不与目前的硅基微处理器竞争。这只是迈向新一代的电子器件的初始。” 斯坦福大学的Pop同意上述观点。VUT的芯片的场效应电子迁移率（电子流过晶体管的容易程度）相比其他二硫化钼薄膜“至少比现有水平的差一个数量级。”他解释说。

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