近日，由美国宾夕法尼亚州立大学牵头的研究团队成功研制出一台采用二维材料制造的计算机。这是该领域的一项重要进展，标志着未来电子产品有望朝着更轻薄、更高性能和更低能耗的方向发展。
这台计算机基于互补金属氧化物半导体（CMOS）技术，但在核心部分采用了两种新型二维材料替代传统硅材。其中，二硫化钼用于制造n型晶体管，而二硒化钨则用于p型晶体管。这些材料仅有一个原子层厚，却在极小尺度下展现出优异的导电特性，这是传统硅材料难以实现的。
研究人员通过金属有机化学气相沉积（MOCVD）方法，制备了大面积的二硫化钼和二硒化钨薄膜，并在此基础上分别制造出超过1000个n型与p型晶体管。借助精细的工艺控制，他们实现了对晶体管阈值电压的精确调节，从而构建出具备完整功能的CMOS逻辑电路。
该计算机为“单指令集架构”，能够在较低的供电电压下运行，功耗极低，同时可在最高25千赫的频率下完成基础逻辑运算。尽管当前运行频率尚不及传统硅基电路，但它已具备执行基本计算任务的能力。
研究团队还建立了性能预测模型，结合实验数据与器件差异性分析，对二维计算机的表现进行了评估，并将其与目前先进的硅基技术进行比较。结果显示，虽然仍有改进空间，但这一成果已在二维材料电子学研究中树立了新的里程碑。
这项研究不仅拓展了下一代电子设备可使用的材料种类，也为未来的芯片设计提供了全新的思路。
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