二维材料应用延续摩尔定律(2)

迄今为止，集成电路中大规模使用的半导体材料仍然以硅为基础。“由于多方面的原因，我国在硅基集成电路方面与国外大约有两三个技术代的差距，大约需要三至五年的时间追赶。”狄增峰告诉《中国科学报》。

狄增峰表示，自二维材料石墨烯研究在2010年获得诺贝尔奖以来，国内外该领域相关研究基本上是同步的，某些方面国内还超过国外。正因如此，“未来，我们在硅基集成电路方面落后的局面有望改变，基于二维材料的集成电路技术能够实现与国际同步发展，产生重大突破。”

尽管二维材料的研究热度已经持续了较长时间，但在此之前原子晶体电子器件研究仍然是用新材料模仿旧架构，无法真正发挥其优异的物理本质特性。此次，合作团队利用硫化钼超薄、表面无悬挂键等特性，另辟蹊径地实现了集成电路逻辑结构上的革新，开拓了二维材料集成电路应用的新世界。

“研究利用二维材料的独特结构，使晶体管显示出高面积效率和富有创造性的奇特功能，如光敏逻辑和原位存储。下一代二维半导体集成电路的特殊应用概念将为计算和存储打开一扇新的大门。”《自然—纳米技术》审稿人在评述中如是说。

随着芯片微缩至纳米级，业界认为摩尔定律已趋极限。当前，科学界和产业界都在不断尝试延续摩尔定律、降低集成电路成本。面对这一技术极限以及我国对集成电路的重大需求，周鹏表示，单晶体管逻辑结构如果得以继续推进、应用于规模化生产，将推动集成电路往更轻、更快、更小、功耗更低的方向发展，促进集成电路产业的发展。“到那时，人们使用的手机、电脑等设备可能更轻便、待机时间更长。”周鹏补充说。