Первый полностью функциональный микропроцессор на основе 2D-материалов был продемонстрирован участниками крупнейшего европейского исследовательского проекта Graphene Flagship, исследователями из Венского технического университета (TU Vienna). Разработанный ими чип на площади 0,6 мм2 содержит 115 интегрированных транзисторов, состоящих из атомарных слоёв дисульфида молибдена.

Результаты данной работы представлены в вышедшем на этой неделе номере Nature Communications.

Сверхтонкие транзисторы MoS₂ являются гибкими по своей природе, поэтому чипы на их основе подходят для создания полностью гибких электронных устройств, например, интегрированных в одежду сотовых телефонов и компьютеров или разнообразных интеллектуальных сенсоров Интернета Вещей.

«Чем тоньше материал, тем лучше электростатический контроль за каналом транзистора и тем меньше потребление энергии», — добавил руководитель работы, Томас Мюллер (Thomas Mueller).

Экспериментальный процессор может выполнять простые однобитовые логические операции, однако его конструкция в принципе масштабируема на многоразрядную логику. Австрийские ученые планируют в конечном итоге получить 8-битовый чип с более миниатюрными транзисторами, однако, как указал первый автор статьи, Стефан Вахтер (Stefan Wachter), даже добавление одного разряда увеличивает сложность схемы приблизительно вдвое.

По сравнению с современными процессорами, насчитывающими миллиарды транзисторов, устройство со 115 компонентами выглядит весьма скромно. Тем не менее, следует помнить, что продемонстрированная технология находится на самой ранней стадии развития, и её авторы имеют конкретные планы на будущее.

«Наша задача заключается в том, чтобы усовершенствовать процесс до уровня, когда можно будет надёжно производить чипы с несколькими десятками тысяч. Например, выращивание непосредственно на чипе исключило бы этап переноса и обеспечило бы более высокую продуктивность, так что мы могли бы делать более сложные чипы», — сообщил Дмитрий Полюшкин (TU Vienna), один из участников исследования.