二硫化鉬（MoS2）因其獨(dú)特的單層原子結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的光電特質(zhì)，被認(rèn)為是最有希望替代硅，成為未來應(yīng)用在半導(dǎo)體、晶體管和芯片等高精尖科技領(lǐng)域中的理想材料之一，因此，近年來科學(xué)家們對二硫化鉬的探索與研究一直保持著濃厚的興趣。
近日，洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院（EPFL）研究團(tuán)隊利用二硫化鉬開發(fā)出了一種“類大腦神經(jīng)元傳輸”的新型計算機(jī)芯片，兼具在相同電路中處理和存儲信息的能力，為計算機(jī)設(shè)備實現(xiàn)小型化、高效化和節(jié)能化提供新的思路。
二硫化鉬是一種過渡金屬硫族化物二維材料（TMDC），具備類石墨烯的層狀結(jié)構(gòu)，同時擁有石墨烯沒有的直接帶隙半導(dǎo)體特質(zhì)。二硫化鉬由三個原子平面層（S-Mo-S）堆疊而成，具有較大的比表面積，電子遷移速率高，抗磁抗輻照，低耗環(huán)保，節(jié)能增效，穩(wěn)定性高，且能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，是光學(xué)電子設(shè)備的理想材料。
EPFL研究人員第一次將二維材料二硫化鉬成功地應(yīng)用于集數(shù)據(jù)存儲與邏輯運(yùn)算為一體的芯片當(dāng)中，這將顛覆傳統(tǒng)計算機(jī)由中央處理器CPU處理數(shù)據(jù)再傳輸至硬盤存儲的模式。相關(guān)成果發(fā)布在《Nature》上。
據(jù)介紹，新型芯片是基于浮柵場效應(yīng)晶體管（FGFET）的，通常應(yīng)用于相機(jī)、手機(jī)或者計算機(jī)設(shè)備的閃存系統(tǒng)。這些晶體管能夠長時間保持電荷，而僅具備三個原子層厚度的二硫化鉬不僅可以進(jìn)一步減小電子設(shè)備的體積，還對晶體管中存儲的電荷具有較強(qiáng)的敏感性，因此可以同時實現(xiàn)邏輯運(yùn)算和數(shù)據(jù)存儲功能。
中鎢在線二硫化鉬不僅在半導(dǎo)體、納米晶體管等光學(xué)電子領(lǐng)域中應(yīng)用潛力巨大，同時還可以作為潤滑劑、抗氧劑、催化劑等，廣泛應(yīng)用于航空、汽車、采礦、造船、軸承等工業(yè)領(lǐng)域。
