全球首台“无硅计算机”诞生！

美国宾夕法尼亚州立大学的科研团队近日宣布，成功研发出全球首台完全不含硅的计算机系统。该系统采用原子级二维材料——二硫化钼（MoS₂）与二硒化钨（WSe₂），首次实现了完整的CMOS逻辑运算功能。这一成果有望推动电子设备向更高效、更微型化方向发展。

长期以来，硅是智能手机、计算机、电动车等电子设备的核心材料。然而，在纳米尺度下，硅晶体管性能逐渐衰减，促使科学家寻找替代方案。宾州州立大学团队通过金属有机化学气相沉积（MOCVD）技术，制备了大面积二维薄膜，并集成了超过千个n型与p型晶体管，实现了完整的CMOS电路。二硫化钼用于n型晶体管，二硒化钨用于p型晶体管，两者协作完成电流调控。

项目负责人Saptarshi Das指出，二维材料可在原子级厚度下保持出色电子特性，是突破硅材料局限的重要方向。团队博士生Subir Ghosh补充说，新型2D CMOS计算机能以极低电压运行，工作频率最高达25千赫兹，虽速度不及传统硅芯片，但已可执行基础指令集运算。科研团队还建立了计算模型，将2D计算机性能与现有硅技术进行对标，为未来优化提供参考。

Das强调，二维CMOS计算机距离实际应用仍有较长路要走，但过去十余年2D材料研究迅速发展，给电子科技创新带来新机遇。该项目获得美国国家科学基金会、陆军研究办公室及海军研究办公室部分资助。