Для реализации систем искусственного интеллекта и автономных систем вождения процессоры должны иметь возможность обрабатывать больше данных. Однако, логические устройства на основе кремния имеют ограничения, заключающиеся в том, что затраты на обработку и энергопотребление увеличиваются по мере прогресса миниатюризации и интеграции.
Чтобы преодолеть эти ограничения, исследователи изучают электронные и логические устройства на основе тонких двумерных полупроводников на уровне атомного слоя. Однако, управлять электрическими свойствами путем легирования двумерных полупроводников сложнее, чем в обычных полупроводниковых устройствах на основе кремния. Таким образом, было технически сложно реализовать логические устройства с двумерными полупроводниками.
(KIST; президент: Seok-jin Yoon) объявил, что совместная исследовательская группа в Корейском институте науки и технологий, возглавляемая доктором Do Kyung Hwang из Центра оптоэлектронных материалов и устройств и профессором Kimoon Lee из Департамента Физики Кунсанского национального университета, внедрил двухмерные полупроводниковые электронные и логические устройства с электрическими свойствами , которыми можно управлять с помощью нового ультратонкого электродного материала (Cl-SnSe 2 ).
Было сложно реализовать дополнительные логические схемы с обычными двумерными полупроводниковыми устройствами, потому что они демонстрируют характеристики устройств либо N-типа, либо P-типа из-за явления закрепления на уровне Ферми. Напротив, новый материал электродов позволяет свободно управлять характеристиками устройств N-типа и P-типа за счет минимизации дефектов на полупроводниковом интерфейсе. Другими словами, одно устройство выполняет функции как устройств N-типа, так и устройств P-типа. Следовательно, нет необходимости изготавливать устройства N-типа и P-типа отдельно. Используя это устройство, совместная исследовательская группа успешно реализовала высокопроизводительную комплементарную логическую схему с низким энергопотреблением , которая может выполнять такие логические операции, как НЕ-ИЛИ и НЕ-И.
Д-р Хванг сказал: «Эта разработка будет способствовать ускорению коммерциализации системных технологий следующего поколения, таких как системы искусственного интеллекта , которые было трудно использовать в практических приложениях из-за технических ограничений, вызванных миниатюризацией и высокой интеграцией обычных кремниевых полупроводников. Разработанный двумерный электродный материал очень тонкий, поэтому он обладает высокой светопроницаемостью и гибкостью. Поэтому его можно использовать для гибких и прозрачных полупроводниковых устройств следующего поколения ».
Исследование опубликовано в Advanced Materials.
