رایانه‌ای بدون استفاده از سیلیکون طراحی شد
در دنیای فناوری نیمه‌هادی که اساس‌گذار ابزارهایی نظیر تلفن‌های هوشمند، کامپیوترها و خودروهای الکتریکی به شمار می‌رود، سیلیکون هنوز به‌عنوان پادشاه این عرصه محسوب می‌شود. اما طبق گزارش گروهی از محققان دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا، ممکن است این ماده در حال از دست دادن سلطه‌اش باشد.
طبق اخبار ایسنا، برای نخستین بار در سطح جهانی، پژوهشگران از مواد دوبُعدی (۲D) با ضخامت تنها یک اتم، که بر خلاف سیلیکون، ویژگی‌های شگفت‌انگیز خود را حتی در این مقیاس حفظ می‌کنند، برای ساخت رایانه‌ای که قادر به انجام عملیات ساده باشد، بهره برده‌اند.
بر اساس اطلاعات منتشر شده در ساینس‌دیلی، این دستاورد که در تاریخ ۱۱ ژوئن در مجله نیچر به چاپ رسید، نشان‌دهنده‌ی پیشرفتی مهم در راستای دستیابی به الکترونیک نازک‌تر، سریع‌تر و با صرفه‌جویی بیشتر در انرژی است. آنها موفق به ایجاد رایانه‌ای مبتنی بر فناوری نیمه‌هادی اکسید فلز مکمل (CMOS) شدند که در مرکز تقریباً تمامی دستگاه‌های الکترونیک مدرن قرار دارد و در آن دیگر نیازی به سیلیکون نیست. پژوهشگران به‌جای آن، از دو نوع ماده دوبُعدی مختلف برای ساخت هر دو نوع ترانزیستور لازم برای کنترل جریان الکتریکی در رایانه‌های CMOS استفاده کرده‌اند: دی‌سولفید مولیبدن برای ترانزیستورهای نوع n و دی‌سلنید تنگستن برای ترانزیستورهای نوع p.
ساپتارشی داس، استاد علوم مهندسی و مکانیک در دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا و رهبر این تحقیق، اظهار داشت: سیلیکون با قابلیت کوچک‌سازی مداوم ترانزیستورهای اثر میدانی (FET) تحولات قابل‌توجهی در عرصه الکترونیک در طی چند دهه به‌همراه داشته است. ترانزیستورهای اثر میدانی از طریق میدان الکتریکی تولید شده با اعمال ولتاژ، جریان را کنترل می‌کنند. اما با کوچک‌تر شدن دستگاه‌های سیلیکونی، عملکرد آنها رو به افول می‌گذارد. در مقابل، مواد دوبُعدی در ضخامت اتمی، خصوصیات الکترونیکی شگفت‌انگیز خود را حفظ می‌کنند و راهی امیدوارکننده را به‌سوی آینده نشان می‌دهند.
داس همچنین اضافه کرد: این پیشرفت کلیدی در تحقیقات ماست. ما برای اولین بار موفق به ساخت یک رایانه کاملاً متشکل از مواد دوبُعدی شده‌ایم که در آن ترانزیستورهای دی‌سولفید مولیبدن و دی‌سلنید تنگستن با یکدیگر ترکیب شده‌اند و به‌صورت گسترده‌ای رشد یافته‌اند.
رایانه دوبُبعدی ما با ولتاژهای پایین و حداقل مصرف انرژی کار می‌کند و توانایی انجام عملیات منطقی ساده را در فرکانس‌های حداکثر ۲۵ کیلوهرتز داراست.
داس در پایان عنوان کرد: فناوری سیلیکون حدود ۸۰ سال است که در حال پیشرفت است، در حالی که تحقیق درباره مواد دوبُعدی نسبتاً جدید بوده و از حدود سال ۲۰۱۰ آغاز شده است. ما پیش‌بینی می‌کنیم که توسعه رایانه‌های با پایه مواد دوبُعدی یک فرآیند تدریجی خواهد بود، اما این پیشرفت، در مقایسه با مسیر سیلیکون، جهشی رو به جلو محسوب می‌شود.
