Jak tranzistory pokračují v miniaturizaci, kanály, kterými vedou proud, jsou stále užší a užší, což vyžaduje neustálé používání materiálů s vysokou pohyblivostí elektronů.Dvourozměrné materiály, jako je sulfid molybdenu, jsou ideální pro vysokou mobilitu elektronů, ale při propojení s kovovými dráty se na rozhraní kontaktu vytvoří Schottkyho bariéra, což je jev, který inhibuje tok náboje.
V květnu 2021 společný výzkumný tým vedený Massachusetts Institute of Technology a za účasti TSMC a dalších potvrdil, že použití polokovového bismutu v kombinaci se správným uspořádáním mezi těmito dvěma materiály může snížit kontaktní odpor mezi drátem a zařízením. , čímž tento problém eliminujete., která pomáhá splnit náročné úkoly v oblasti polovodičů pod 1 nanometr.
Tým MIT zjistil, že kombinace elektrod s polokovovým bismutem na dvourozměrném materiálu může výrazně snížit odpor a zvýšit přenosový proud.Oddělení technického výzkumu TSMC poté optimalizovalo proces ukládání bismutu.Nakonec tým National Taiwan University použil "heliový iontový litografický systém" k úspěšnému zmenšení kanálu komponent na velikost nanometrů.
Po použití vizmutu jako klíčové struktury kontaktní elektrody je výkon dvourozměrného materiálového tranzistoru nejen srovnatelný s výkonem polovodičů na bázi křemíku, ale je také kompatibilní se současnou hlavní technologií procesu na bázi křemíku, což pomůže v budoucnu prolomit limity Moorova zákona.Tento technologický průlom vyřeší hlavní problém dvourozměrných polovodičů vstupujících do průmyslu a je důležitým milníkem pro to, aby integrované obvody pokračovaly v pokroku po Moorově éře.
Kromě toho je použití výpočetní vědy o materiálech k vývoji nových algoritmů k urychlení objevování dalších nových materiálů také horkým místem v současném vývoji materiálů.Například v lednu 2021 zveřejnila Amesova laboratoř Ministerstva energetiky USA článek o algoritmu „Cuckoo Search“ v časopise „Natural Computing Science“.Tento nový algoritmus může hledat slitiny s vysokou entropií.čas od týdnů po sekundy.Algoritmus strojového učení vyvinutý Sandia National Laboratory ve Spojených státech je 40 000krát rychlejší než běžné metody, čímž zkracuje cyklus návrhu technologie materiálů téměř o rok.V dubnu 2021 vyvinuli vědci z University of Liverpool ve Spojeném království robota, který dokáže nezávisle navrhnout cesty chemických reakcí do 8 dnů, dokončit 688 experimentů a najít účinný katalyzátor pro zlepšení fotokatalytického výkonu polymerů.
Ruční provedení trvá měsíce.Univerzita v Osace v Japonsku pomocí 1200 materiálů pro fotovoltaické články jako školicí databáze studovala vztah mezi strukturou polymerních materiálů a fotoelektrickou indukcí pomocí algoritmů strojového učení a během 1 minuty úspěšně odkryla strukturu sloučenin s potenciálními aplikacemi.Tradiční metody vyžadují 5 až 6 let.
Čas odeslání: 11. srpna 2022