科学家设计了一种基于2D材料的堆叠结构，以减少计算功耗

时间：2022-01-18 08:52:14 来源：

2D材料可以帮助迎来低功率半导体芯片和电路的时代。

2D视角：堆叠材料实现低功耗的未来

科学家设计了一种基于材料的多堆叠结构，包括夹在六边形氮化物（HBN）层之间夹在连续的WS2层之间的远程相互作用之间的钨钨（WS2）层，其具有降低电路设计复杂性和功耗的可能性。

由于其有利可图的电子特性，2D材料在材料科学家中受欢迎，允许他们在光伏，半导体和净水中的应用。特别地，2D材料的相对物理和化学稳定性允许它们彼此“堆叠”和“集成”。在理论上，这种2D材料的稳定性使得能够制造类似于耦合的“量子阱”（CQWS）的基于材料的结构，该系统是一种相互作用的潜在“井”的系统，或者持有很少的能量，这允许仅用于特定的能量粒子被困在它们内。

CQW可用于设计谐振隧道二极管，具有电流变化负变化的电子设备，并且是集成电路的重要组件。这种芯片和电路在技术中的技术中是一体的，其模仿神经元和负责生物脑中存储器存储的突触。

Dgist博士Myoung-Jae Lee。

证明，2D材料可以确实用于创建CQWS，由大邱古邦（Dgist）的Myoung-Jae Lee博士领导的研究团队设计了一种CQW系统，其在两个六边形之间堆叠一层钨二硫化物（WS2）层。氮化硼（HBN）层。“HBN是具有高化学稳定性的近乎理想的2D绝缘体。这使得它是与WS2集成的完美选择，这已知是以2D形式的半导体，“李教授解释。他们的发现在ACS Nano中发表。

该团队测量了包括电子和电子孔（不存在电子）的激发琴 - 绑定系统的能量 - 以及用于CQW的细胞（电子结合的激子），并将其与双层WS2结构进行比较，以识别WS2的效果 - WS2互动。它们还测量了单个CQW的电流 - 电压特性，以表征其行为。

他们观察到激子和Troion能量的逐渐减少随着赌注的数量的增加，双层WS2突然减少。它们分别将这些观察结果归因于远程间相互作用和在不存在HBN的情况下的强大的WS2-WS2相互作用。电流 - 电压特性确认它表现得像谐振隧道二极管。

那么，这些结果对电子产品的未来有什么影响？李教授总结了，“我们可以使用谐振隧道二极管来制作多值逻辑器件，这将缩短电路复杂性和计算功耗。反过来，这可以导致低功耗电子产品的发展。“

这些调查结果肯定会用极端的低功耗半导体芯片和电路彻底彻底改变电子行业，但这些芯片可以带我们的兴奋更令人兴奋，因为它们可以在模拟神经元和突触的应用中使用它们在记忆中发挥作用储存在生物大脑中。因此，这个“2D透视”可能是人工智能的下一个大事！

参考：“在Myoung-Jae Lee，David H.Seo，Sung Min Kwon，Dohun Kim和Youngwook Kim，2020年11月3日，Myoung-jae Lee，Myoung-Jae Lee，Myoung-Jae Lee的谐振隧道二极管中的谐振隧道二极管的耦合量子孔的测量
10.1021 / ACSNANO.0C08133

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