Với tiến bộ này, Trung Quốc đã phát triển thành công bộ xử lý RISC-V 32 bit hoàn chỉnh được sản xuất trên lớp bán dẫn chỉ dày 1 nanomet (nm) mang tên Wuji. Đặc biệt, quy trình sản xuất này không cần đến máy quét EUV mà có thể thực hiện bằng thiết bị in thạch bản hiện có tại Trung Quốc.
Trong suốt 20 năm qua, graphene đã được nghiên cứu như một vật liệu tiềm năng để nâng cao năng suất và hiệu quả trong sản xuất chip. Tuy nhiên, graphene ở dạng tinh khiết là chất dẫn điện, khiến việc chế tạo bóng bán dẫn trở nên phức tạp.
Mặc dù các chất bán dẫn mỏng cỡ nguyên tử có thể giải quyết vấn đề, đến nay vẫn chưa có chất bán dẫn nào được phát hiện. Một trong những ứng viên tiềm năng là molypden disulfide (MoS₂), với cấu trúc phân tử hình lục giác và độ dày không quá 1 nm.
Phần thưởng sau nhiều năm nghiên cứu của các nhà khoa học Trung Quốc
Các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm quốc gia về mạch tích hợp và hệ thống của Đại học Phúc Đán đã dành khoảng 5 năm để phát triển quy trình sử dụng MoS₂, bao gồm việc lắng đọng vật liệu ở dạng hơi lên chất nền. Họ đã thành công trong việc lắng đọng các lớp MoS₂ lên các tấm nền sapphire, từ đó sản xuất các mạch mỏng nguyên tử có khả năng hoạt động.
Khoảng 70% thiết bị dùng để sản xuất chip MoS₂ được lấy từ dây chuyền sản xuất wafer silicon thông thường, cho thấy quy trình công nghệ có thể được áp dụng với chi phí hiện đại hóa tương đối thấp.
Cuối cùng, các nhà nghiên cứu đã tạo ra một mảng biến tần 30 x 30, vượt qua những hạn chế của MoS₂, vốn chỉ cho phép sử dụng bóng bán dẫn có độ dẫn điện loại N (chủ yếu là electron mang điện tích âm). Họ đã sử dụng các tiếp điểm bằng nhôm và vàng để xác định điện áp cổng.
Dựa trên các bộ biến tần này, các nhà khoa học đã lắp ráp thành công các mạch điện tử từ 25 linh kiện cơ bản, với tổng cộng 5.900 bóng bán dẫn hoạt động. Mặc dù tần số hoạt động chỉ đạt vài kilohertz, chip Wuji vẫn thực hiện đầy đủ các lệnh RISC-V 32 bit. Các nhà phát triển khẳng định đây là chip xử lý lớn nhất trong lịch sử dựa trên chất bán dẫn mỏng như nguyên tử, đánh dấu một bước tiến quan trọng trong ngành điện tử vượt ra ngoài silicon.
Theo Kiến Văn (TNO)
