Новое исследование, проведенное в Университете штата Джорджиа, предлагает использовать полупроводниковые пленки атомарной толщины на базе так называемых дихалькогенидов переходных металлов (TMDC - transition metal dichalcogenides), которые обладают оптическими свойствами, применение которых позволяет ускорить компьютеры на несколько порядков.

Кроме того, такие структуры способны обеспечить существенный выигрыш в энергопотреблении запоминающих устройств при эффективном сохранении информации, снизятся и энергозатраты на обращение к памяти.

Если существующие компьютеры работают с тактовыми частотами порядка долей наносекунд, то переход к использованию пленок TMDC обеспечит переход к частотам порядка фемтосекунд, что обещает ускорение быстродействия процессоров в разы.

Такого ускорения ученые предлагают добиться за счет перехода к использованию для вычислений фотонов, а не электронов.

TMDC - это гексагональная решетчатая структура, в которой слой атомов переходного металла зажат между двумя слоями атомов халькогена.

Халькогениды это химические элементы 16-й группы периодической таблицы, в который входит кислород, сера, селен, теллур и радиоактивный элемент полоний. Среди свойств TMDC - стабильность, возможность получения тонких пленок, нетоксичность и механическая прочность.

Это связано с гексагональной решетчатой структурой TDMC, в которой электроны в разных состояниях вращаются по часовой или против часовой стрелки, в зависимости от их положения в шестиугольнике. В такой структуре отмечается новый эффект, под названием топологический резонанс. Именно этот эффект позволяет записывать, считывать или обрабатывать бит информации всего за несколько фемтосекунд. Источник: v3.co.uk.

Фотоника, как и квантовые компьютеры - перспективные направления в разработке вычислительной техники. Но на быстрый отказ от традиционных кремниевых полупроводников в пользу новых технологий рассчитывать не приходится. 

+

Подписывайтесь на Telegram-канал, посвященный микроэлектронике

теги: микроэлектроника халькогениды TMDC технологии

+ +