Иллюстрация: EPFL

Ученые Федеральной политехнической школы Лозанны (Швейцария) впервые создали компьютерный чип из природного материала молибденита (MoS2). Он может составить низкоэнергоемкую альтернативу кремнию.

В ходе экспериментов исследователи доказали, что чипы из молибденита могут быть меньше, чем кремниевые, по размеру, потреблять меньше электричества и обладать значительной гибкостью.

До сих пор ученым не удалось довести толщину слоя кремния в микросхеме до значений меньше 2 нм из-за риска окисления поверхности и ухудшения электрических свойств материала. Толщина слоя молибденита может составлять всего три атома, что позволит изготовить чипы в три раза меньшего размера.

Молибденит превосходит кремний и по способности усиливать электрические сигналы – выходной сигнал в четыре раза сильнее, чем входной. Следовательно, транзисторы из MoS2 могут отличаться чрезвычайно высокой энергоэффективностью, а это открывает потенциальные возможности для создания более сложных чипов.

Молибденит сравнивают с графеном, еще одним гибким полупроводником, его рассматривают как естественную замену кремнию. Толщина слоя графена составляет один атом, атомы расположены в виде сот.

В 2011 году ученые из IBM создали интегральную схему на графене. Эта схема может работать на частоте до 10 ГГц, то есть выполнять 10 млрд циклов в секунду. Максимальная скорость, обеспечиваемая кремниевыми чипами, составляет 4 ГГц.

Эксперименты с графеном выявили множество возможных областей применения, в том числе будущий высокоскоростной Интернет, производство быстрозаряжающихся батарей и печатных схем повышенного быстродействия и плотности.