Koreli araştırmacılar, performansı geleneksel modellerden önemli ölçüde daha yüksek olan iki boyutlu yarı iletkenler geliştirmeyi başardılar. Bu, yapay zeka teknolojilerini ve sistemlerini ileriye doğru büyük bir adım atabilir.
Küçük ama yine de son derece önemliler: Yarı iletkenler, ışık yayan diyotlar, örneğin OLED’ler, güneş pilleri, araçlar, kahve makineleri ve akıllı telefonlar gibi çok sayıda iyi bilinen nesnede bulunabilir. Arabalarda sürüş ve frenleme davranışını düzenleyen kontrol birimlerine yerleştirilmiş mikroçiplere, ayrıca hava yastıklarına ve yardımcı sistemlere entegre edilmişlerdir. Otonom sürüşte de kullanılırlar. Hatta bu durumda sistemlerin insan beynine benzer şekilde çalışması ve büyük miktarda veriyi mantıksal olarak işlemesi gerekiyor.
Var olan yarı iletkenlerin çoğu silikondan yapılmıştır. Bor, selenyum ve tellür gibi diğer kimyasal maddelere dayalı olanlar da vardır. Silikon bazlı yarı iletkenler çok yaygın olmasına rağmen, bunların işlenmesi ve belirli bir miktarda güç tüketmesi nispeten pahalı olma dezavantajına sahiptir. Bu nedenle araştırmacılar yoğun bir şekilde alternatifler üzerinde çalışıyorlar. Araştırmanın ana odak noktası, atomik katman seviyelerine dayanan çok ince, iki boyutlu yarı iletkenlerdir. Onlarla ilgili farklı bir zorluk var: elektriksel özellikleri, silikondan yapılmış yarı iletkenlerde olduğu kadar kolay kontrol edilemiyor. Bu nedenle, iki boyutlu yarı iletkenlere sahip çeşitli sözde mantık cihazlarının uygulanması şimdiye kadar teknik olarak zor olmuştur. Kore’den bir araştırma ekibi şimdi tam da bunu yapmayı başardı.
2D yarı iletkenler seçici olarak kontrol edilebilir
Opto-Elektronik Malzemeler ve Cihazlar Merkezi’nden Do Kyung Hwang ve Kunsan Ulusal Üniversitesi Fizik Bölümü’nden Kimoon Lee liderliğindeki Kore Bilim ve Teknoloji Enstitüsü’ndeki (KIST) bir grup, iki boyutlu yarı iletken tabanlı elektronik ve mantık uyguladı. cihazlar. Yeni ultra ince elektrot malzemesi sayesinde özellikleri tamamen serbestçe uzaktan kontrol edilebilir. Bu, sözde CI-katkılı kalay selenit (CI-SnSe2) kullanılarak elde edildi. Bu iki boyutlu elektrot malzemesi, elektronik yarı iletken bileşenlerin araştırmacılar tarafından gerçekleştirilen deneylerde seçici olarak kontrol edilmesini sağladı.
Şimdiye kadar, geleneksel iki boyutlu yarı iletken cihazları kullanan devreler, N-tipi veya P-tipi cihazların özelliklerini sergiledi, ancak her ikisini birden sergilemedi. Bu yarı iletkenlerin bir tarafında pozitif bir P bölgesi ve diğer tarafında negatif bir N bölgesi bulunur. Araştırma ekibi artık yarı iletken arayüzündeki kusurları en aza indirdiğine göre, artık tek bir yarı iletken hem N hem de P tipi cihazların işlevlerini yerine getiriyor. Bu, üretimde harcanan çabayı azaltır. Örneğin güneş pillerinde p-tipi ve n-tipi hücreler de vardır. Farklı elektrik yükleri kimyasal maddelerin kullanımından kaynaklanır: Silikona ek olarak, bir p-hücresi esas olarak bor içerir.Bu, silikondan bir elektron eksiktir ve bu nedenle hücre pozitif yüklüdür. N tipi hücre durumunda, silikona ek olarak esas olarak fosfor kullanılır. Bunun silikondan bir elektronu daha vardır ve bu nedenle hücre negatif yüklüdür. P-tipi hücreler daha dayanıklı olmakla tanınır, bu nedenle güneş sistemlerinde uzun süredir en yaygın kullanılan hücreler olmuştur. Ancak bu arada üreticiler, önemli ölçüde daha verimli oldukları için n-tipi hücrelere de güveniyorlar. Ek olarak, ışığa bağlı bozulma (LID) olarak adlandırılan, ışığa ilk maruz kalma nedeniyle herhangi bir performans kaybı göstermezler. çünkü çok daha verimliler. Ek olarak, ışığa bağlı bozulma (LID) olarak adlandırılan, ışığa ilk maruz kalma nedeniyle herhangi bir performans kaybı göstermezler. çünkü çok daha verimliler. Ek olarak, ışığa bağlı bozulma (LID) olarak adlandırılan, ışığa ilk maruz kalma nedeniyle herhangi bir performans kaybı göstermezler.
2D yarı iletkenler: minyatürleştirme engellerinin üstesinden geliniyor
Aynı zamanda, bu yüksek performanslı, tamamlayıcı mantık devresi düşük güç tüketimine sahiptir. Araştırmacılar, yapay zekaya sahip sistemlerde bir sonraki adımların hızlandırılmasına büyük katkı sağladıklarından eminler. Çünkü minyatürleştirmenin getirdiği teknik engelleri aşmış olacaklardı. Geliştirdikleri malzeme çok ince olduğu için ışık geçirgenliği ve esnekliği de yüksektir. Geleceğin yarı iletken bileşenleri için onu bu kadar çekici kılan da budur.
Kore Bilim ve Teknoloji Enstitüsü (KIST), 1966 yılında devlet tarafından finanse edilen bir araştırma enstitüsü olarak Kore’de kuruldu. Yarı iletken araştırmaları özel bir program tarafından desteklenmiştir: Nanomalzeme Teknolojisi Geliştirme Projesi ve Bilim Bakanlığı tarafından finanse edilen Bilgi ve İletişim Teknolojisi Geliştirme Projesi.