🔬 “Fudan สร้างชิปหน่วยความจำจากวัสดุ 2D บนซิลิคอนสำเร็จ — จุดเปลี่ยนวงการเซมิคอนดักเตอร์ระดับอะตอม” ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Fudan ประเทศจีน ได้สร้างชิปหน่วยความจำที่ใช้งานได้จริงโดยใช้วัสดุสองมิติ (2D materials) และฝังลงบนซิลิคอนแบบดั้งเดิมได้สำเร็จเป็นครั้งแรก โดยใช้กระบวนการที่เรียกว่า “ATOM2CHIP” ซึ่งช่วยให้สามารถเติบโตชั้น molybdenum disulfide (MoS₂) ที่บางเพียงไม่กี่อะตอมลงบนชิป CMOS ขนาด 0.13 ไมโครเมตรได้โดยตรง ผลลัพธ์คือชิปไฮบริดที่รวมหน่วยความจำแฟลชแบบ NOR ที่สร้างจากวัสดุ 2D เข้ากับคอนโทรลเลอร์ CMOS แบบมาตรฐาน ทำให้สามารถเขียน/ลบข้อมูลได้ในเวลาเพียง 20 นาโนวินาที เก็บข้อมูลได้นานถึง 10 ปี และทนต่อการเขียนซ้ำได้มากกว่า 100,000 ครั้ง โดยใช้พลังงานเพียง 0.644 พิโคจูลต่อบิต ซึ่งต่ำกว่าชิปแฟลชทั่วไปอย่างมาก ทีมวิจัยยังรายงานว่า yield ของการผลิตเต็มชิปอยู่ที่ 94.34% ซึ่งใกล้เคียงกับระดับการผลิตเชิงพาณิชย์ และถือเป็นก้าวสำคัญในการนำวัสดุ 2D เข้าสู่การใช้งานจริงในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ เพื่อให้วัสดุ 2D สามารถฝังลงบนพื้นผิวซิลิคอนได้โดยไม่เสียหาย ทีมงานได้พัฒนาเทคนิคการยึดเกาะแบบ conformal adhesion ที่ช่วยให้วัสดุสามารถ “ไหล” ไปตามพื้นผิวที่ไม่เรียบของซิลิคอนได้อย่างนุ่มนวล พร้อมระบบบรรจุภัณฑ์ที่ป้องกันความร้อนและไฟฟ้าสถิต นอกจากนี้ยังมีการออกแบบระบบ cross-platform interface ที่ช่วยให้ชั้น 2D สามารถสื่อสารกับตรรกะ CMOS ได้อย่างไร้รอยต่อ รองรับการทำงานแบบ instruction-driven, 32-bit parallelism และ random access ✅ ข้อมูลสำคัญจากข่าว ➡️ นักวิจัย Fudan สร้างชิปหน่วยความจำจากวัสดุ 2D บนซิลิคอนสำเร็จ ➡️ ใช้กระบวนการ ATOM2CHIP เพื่อฝัง MoS₂ บน CMOS 0.13μm ➡️ ชิปไฮบริดรวม NOR flash 2D กับคอนโทรลเลอร์ CMOS ➡️ เขียน/ลบข้อมูลได้ใน 20 นาโนวินาที ➡️ เก็บข้อมูลได้นาน 10 ปี และเขียนซ้ำได้มากกว่า 100,000 ครั้ง ➡️ ใช้พลังงานเพียง 0.644 พิโคจูลต่อบิต ➡️ Yield การผลิตเต็มชิปอยู่ที่ 94.34% ➡️ ใช้เทคนิค conformal adhesion เพื่อฝังวัสดุ 2D บนพื้นผิวซิลิคอน ➡️ มีระบบบรรจุภัณฑ์ป้องกันความร้อนและไฟฟ้าสถิต ➡️ ออกแบบ cross-platform interface เพื่อเชื่อมต่อกับ CMOS logic ✅ ข้อมูลเสริมจากภายนอก ➡️ วัสดุ 2D เช่น MoS₂ มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าและความบางระดับอะตอม ➡️ NOR flash เป็นหน่วยความจำที่ใช้ในงานที่ต้องการความเร็วสูงและความทนทาน ➡️ Yield สูงกว่า 90% ถือว่าใกล้เคียงกับระดับการผลิตเชิงพาณิชย์ ➡️ การใช้ conformal adhesion ช่วยลดความเสียหายจากพื้นผิวที่ไม่เรียบ ➡️ การเชื่อมต่อกับ CMOS logic เป็นกุญแจสำคัญในการนำวัสดุ 2D ไปใช้งานจริง https://www.tomshardware.com/tech-industry/semiconductors/researchers-achieve-breakthrough-integration-of-2d-materials-on-silicon-chips