硅长期主导半导体技术，但美国宾夕法尼亚州立大学团队研发出首台基于二维材料的互补金属氧化物半导体（CMOS）计算机，标志着更薄、更快、更节能电子产品的重要进展。

该计算机采用二硫化钼和二硒化钨两种二维材料分别作为n型和p型晶体管，其厚度仅为一个原子。研究团队利用金属有机化学气相沉积（MOCVD）技术，制造出大面积薄膜并构建超过1000个晶体管，成功调控阈值电压后完成功能完整的CMOS逻辑电路。

这台名为“单指令集计算机”的设备能在低电源电压下运行，功耗极低，执行频率高达25千赫的简单逻辑运算。尽管目前性能低于传统硅基CMOS，但它已能完成基本计算任务。团队还通过计算模型预测其性能并与先进硅技术对比，认为存在进一步优化空间。

与此同时，中国科学院物理研究所张广宇研究员团队开发出单原子层金属制备技术，利用范德华挤压方法实现铋、锡、铅等二维金属的大面积制备，为超微型低功耗晶体管、透明显示等领域带来革新潜力。

二维材料指电子仅在两个维度自由运动的纳米尺度材料，如石墨烯和二硫化钼，与传统三维材料结构有本质区别。这些研究成果有望推动下一代电子设备发展，并开辟芯片设计新方向。

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