一項突破性成就表明，研究人員構建了首台完全由二維（2D）材料製成的功能電腦。這標誌著在微電子領域取代矽的重要一步，有望實現前所未有的擴展和增強的性能。
Ghosh等人報告的這項突破涉及使用二硫化鉬（MoS₂）和硒化鎢（WSe₂）等2D材料構建的互補金屬氧化物半導體（CMOS）單指令集電腦（OISC）。這些材料以其原子級厚度和優異的載流子遷移率而著稱，與傳統的矽基半導體相比，具有引人注目的優勢。這一發展重新定義了將這些材料集成到複雜電路中的道路。
該團隊通過集成大面積n型MoS₂和p型WSe₂場效應晶體管（FET）來設計CMOS平台。這種方法允許有效的互補操作。集成的2D CMOS電路在低於3伏的電壓下表現出功能性操作，開關頻率高達25 kHz。該系統還表現出極低的功耗，運行在皮瓦級別。
這種超低功耗特性對於需要能源效率的應用（例如可穿戴電子設備和植入式生物醫學設備）來說是非常理想的。這些材料的成功集成不僅為邏輯電子學，也為光電子學、柔性設備和傳感器開闢了令人興奮的前沿。該研究突出了器件可變性和界面工程在2D電子學中的實際意義。
原型OISC體現了一種極簡但功能齊全的計算架構，展示了通過2D半導體技術實現的數字邏輯的基本構建模塊。這項工作肯定了2D材料作為CMOS邏輯中矽的可行替代方案的潛力，並代表了該領域發展的一個里程碑。通過持續的研究和開發，超大規模、節能的2D材料微處理器可能很快成為現實。