半导体|硅走到尽头了：替代材料争相涌现( 二 )
此外，Akinwande博士及其同事预测，到本世纪中叶，二维材料对光的处理可能会让我们的设备进行更有意义的升级 。光将是微芯片与计算机内部其他组件之间以及内部以及之间的较快，更有效的通信方式，从而加快了电子在微芯片和通信网络内部被光子替换的速度 。
Akinwande博士说，二维材料可能会产生巨大影响的另一个领域是将微芯片堆叠在一起，例如高层建筑 。硅堆栈已经在闪存和移动设备芯片中很普遍，而这些设备和移动设备芯片中的空间非常宝贵，例如Apple Watch内部 。
由于二维材料只有一个原子或两个厚度，因此它们可以在硅微芯片上生长，也可以分别生长，然后小心放置 。宾夕法尼亚大学专门研究纳米技术的工程学教授Deep Jariwala说，这与仅堆叠硅层的方案相比有两个优势 。
首先是可以堆叠许多芯片而不会增加芯片的高度 。第二个原因是某些二维材料（尤其是石墨烯）的散热效果非常好，工程师可以使用它们来制造高楼板，其运行速度比传统微芯片还要快，而不会烧坏自己 。
在曼彻斯特大学，研究人员创建了一种超净设备，用于将二维材料堆叠在一起 。由于这些材料很容易被空气损坏，因此所有这些操作都必须在真空室内进行 。
将这种尖端的制造技术转化为可能在世界上最大的微芯片工厂（由台积电，三星和GlobalFoundries等公司运营的所谓“晶圆厂”）中发生的事情，是将二维材料带入现实的关键，Playground Global的风险投资家Peter Barrett表示，他投资于从事下一代微芯片及其材料研究的公司 。
Peter Barrett先生说：“硅的成功，在于它的制造性 。”
也许，从现在开始的数年或数十年后，一旦对某些新颖的2-D材料有了足够的了解，并花费了数十亿美元以全球半导体产业的规模推出这些材料，其中的一种或多种可能会取代硅Jariwala博士说，它在我们计算机内部的一些主要应用程序中都发挥了重要作用 。
他补充说，一种这样的二维材料已经显示出了希望，因为它不同于石墨烯，它是一种良好的半导体，这种二维材料就是二硫化钼 。它已被用于创建灵活的电子设备和简单的微处理器 。
而且，它作为潜在的硅替代品的适用性并不孤单：它是数百种（甚至数千种）有前途的材料的大家族中的一部分 。与许多此类物质一样，它面临的一项挑战是制造和处理它们可能很困难 。
Peter Barrett先生说，与此同时，现有硅芯片的新颖应用，例如量子计算和模仿人脑的“神经形态”计算，将推动工程师将硅推向绝对的物理极限，并在此过程中为未来的发展铺平道路 。
从不断缩小的电子产品和破解代码到云计算和人工智能，对我们硬件的需求增长速度超过了当前技术的增长速度 。他补充说，足够的需求加上实验室中足够的进展，最终可能证明，为了将二维材料带到中心舞台，我们所支付的巨额投资是合理的 。
【半导体|硅走到尽头了：替代材料争相涌现】
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