Forskare skapar minneschip med 10 atomer tjocklek för enheter
Forskare har utvecklat en fungerande minneschip som är bara 10 atomer tjock, integrerad med konventionella chip för att potentiellt öka lagringen i smartphones och andra elektroniska enheter. Prototypen, gjord av 2D-material, adresserar begränsningar i nuvarande chipstapling. Även om lovande, noterar experter att den är långt ifrån kommersiell beredskap.
Efter årtionden av att krympa datorkomponenter för att få plats med tiotals miljarder transistorer i nagelstora områden förblir chipskivor relativt tjocka, vilket begränsar hur många lager som kan staplas för större komplexitet. Forskare har vänt sig till 2D-material som grafen—ett enda lager av kolatomer—för att pressa gränserna ytterligare.
Hittills har sådana material bara tillåtit enkla chipdesigner, med utmaningar i att koppla dem till traditionella processorer. Chunsen Liu vid Fudan University i Shanghai och hans kollegor övervann detta genom att kombinera en 10 atomer tjock 2D-chip med CMOS-teknik, standarden i moderna datorer. De infogade ett lager glas mellan chippen för att jämna ut den ojämna ytan från CMOS-tillverkning, ett steg som skulle kräva industrialisering för massproduktion.
Prototypens minnesmodul visade över 93 procents noggrannhet i labbtester, vilket markerar en bevis på koncept men faller kort av tillförlitligheten som behövs för konsumentenheter. "Detta är en mycket intressant teknik med stor potential, men det är fortfarande en lång väg kvar innan den är kommersiellt gångbar," säger Steve Furber vid University of Manchester, Storbritannien.
Kai Xu vid King’s College London belyser hur ytterligare krympning av kiselchip orsakar signal läckage i smala komponenter. Tunnare lager från 2D-material kan mildra detta genom att möjliggöra mer jämn portkontroll och minska läckage. "Kisel har redan stött på hinder," säger Xu. "2D-materialet kanske kan övervinna dessa effekter. Om det är mycket tunt kan kontrollen vid porten vara mer jämn, mer perfekt, så det finns mindre läckage."
Arbetet beskrivs i detalj i Nature (DOI: 10.1038/s41586-025-09621-8).