據科技日報，矽在支撐智能手機、電腦、電動汽車等產(chan) 品的半導體(ti) 技術中一直占據著王者地位，但美國賓夕法尼亞(ya) 州立大學領導的一個(ge) 研究團隊發現，“矽王”的統治地位可能正在受到挑戰。該團隊在最新一期《自然》雜誌上發表了一項突破性成果：他們(men) 首次利用二維材料製造出一台能夠執行簡單操作的計算機。這項研究標誌著向造出更薄、更快、更節能的電子產(chan) 品邁出了重要一步。

　　此次開發的是一種互補金屬氧化物半導體(ti) （CMOS）計算機。與(yu) 以往不同的是，這次沒有使用矽，取而代之的是兩(liang) 種二維材料：用於(yu) n型晶體(ti) 管的二硫化鉬和用於(yu) p型晶體(ti) 管的二硒化鎢。這兩(liang) 種材料的厚度隻有一個(ge) 原子，在如此微小尺度下仍能保持優(you) 異的電子性能，是矽所不具備的優(you) 勢。

　　團隊采用金屬有機化學氣相沉積（MOCVD）技術，生長出大麵積的二硫化鉬和二硒化鎢薄膜，並分別製造出超過1000個(ge) n型和p型晶體(ti) 管。通過精確調整製造工藝和後續處理步驟，團隊成功調控了n型和p型晶體(ti) 管的閾值電壓，從(cong) 而構建出功能完整的CMOS邏輯電路。

　　該二維CMOS計算機稱為(wei) “單指令集計算機”，可以在低電源電壓下運行，功耗極低，並能在高達25千赫的頻率下執行簡單的邏輯運算。雖然目前的工作頻率低於(yu) 傳(chuan) 統矽基CMOS電路，但該計算機依然能夠完成基本的計算任務。團隊還開發了一個(ge) 計算模型，使用實驗數據進行校準並結合設備之間的差異，以預測二維CMOS計算機的性能，並通過基準測試將其與(yu) 最先進的矽技術進行了對比。

　　團隊表示，盡管還有進一步優(you) 化的空間，但這已經是二維材料在電子領域應用中的一個(ge) 重要裏程碑。這項研究成果不僅(jin) 為(wei) 下一代電子設備提供了全新的材料選擇，也為(wei) 未來芯片設計開辟了新方向。

　　據新華社，二維材料是指電子僅(jin) 能在兩(liang) 個(ge) 維度的納米尺度上自由運動的材料，如石墨烯、二硫化鉬等，它們(men) 與(yu) 傳(chuan) 統三維材料（如金屬、塑料）在結構上有著本質的區別。

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　　據央視新聞此前消息，中國科學院物理研究所科研團隊近期成功研製出厚度僅(jin) 為(wei) 頭發絲(si) 直徑的二十萬(wan) 分之一的單原子層金屬，這是國際上首次實現大麵積二維金屬材料的製備，開創了二維金屬研究新領域。這種材料未來可以為(wei) 超微型低功耗晶體(ti) 管、透明顯示等領域帶來技術革新。該科研成果於(yu) 北京時間3月13日在國際學術期刊《自然》發表。

　　在我們(men) 日常生活中，人們(men) 見到的材料都是三維的，也就是具有一定長度、寬度、高度，但如果把一個(ge) 維度抹平，那就是二維材料。例如一本書(shu) 就具有長寬高，而二維材料就像是從(cong) 這本書(shu) 上單獨撕下來的一頁紙，看上去隻有長和寬，厚度在我們(men) 肉眼看來幾乎為(wei) 零。在科學界，真實的二維材料就是厚度為(wei) 單個(ge) 原子或者少數幾個(ge) 原子的材料，一般厚度僅(jin) 僅(jin) 是一張A4紙的百萬(wan) 分之一。

　　如何把金屬材料也能做得這麽(me) 薄呢？這在科學界極具挑戰性。中國科學院物理研究所張廣宇研究員帶領團隊發展了原子級製造的範德華擠壓技術。這種技術采用的壓砧是原子級平整、表麵無懸掛鍵的材料。科研團隊通過將金屬熔化並利用團隊前期製備的高質量單層二硫化鉬範德華壓砧擠壓，實現了原子極限厚度下鉍、錫、鉛等二維金屬的普適製備。二維金屬的實現超越了當前二維範德華層狀材料體(ti) 係，補充了二維材料家族的一大塊拚圖。

　　這項研究成果有望開創二維金屬研究的新領域，為(wei) 超微型低功耗晶體(ti) 管、高頻器件、透明顯示、超靈敏傳(chuan) 感探測、極致高效催化等眾(zhong) 多領域帶來技術革新。