Из года в год перед учёными встаёт вопрос о методах наращивания вычислительной мощности процессоров. Проблема заключается в том, что технология практически подошла к размерном пределу — нет возможности сделать подложку транзистора размером меньше одного атома. Поэтому учёные начали задумываться о 2D-полупроводниках, которые состоят из одного или нескольких атомарных слоёв. Такие полупроводники востребованы в любой технике, где присутствуют транзисторы: от смартфонов до суперкомпьютеров.
Группа из российских и зарубежных учёных сообщила о разработке принципиально нового подхода к моделированию 2D-материалов. Благодаря алгоритмам искусственного интеллекта в сочетании с уникальной моделью её обучения коллектив научился в четыре раза точнее прогнозировать свойства новых структур, чем другие учёные, занимающиеся аналогичной задачей. Авторы разработчики уверяют, их модель не требует больших вычислительных мощностей, что снижает время на получение результата.
Скорость передвижения электронов в двумерной плоскости значительно выше, чем в трёхмерной. Именно эта закономерность позволит в обозримом будущем создавать транзисторы, работающие в 10 раз быстрее любых современных устройств.
Правда, для решения данной задачи обычный 2D-полупроводник не подойдёт. В его структуру необходимо добавить атомы, которые повлияют на свойства полупроводника. Такие атомы в зависимости от их воздействия именуются по-разному: примеси, дефекты или вакансии.
Рассчитать получаемые свойства после их добавления не может даже самый квалифицированный специалист. Не помогут в этом случае и практические измерения — они попросту нецелесообразны. Поэтому учёные решили задействовать нейронные сети, хотя назвать результаты их работы 100-процентными нельзя. Правда, у учёных из Высшей школы экономики, Национального университета Сингапура, университета Иннополис, а также лауреата Нобелевской премии по физике Константина Новоселова удалось повысить точность такого прогнозирования.
По мнению экспертов, двумерные материалы начнут конкурировать с традиционными оптоэлектронными устройствами через 5–10 лет. Сейчас существует проблема в синтезе атомарных слоёв большой площади промышленным способом. Поэтому в ближайшем будущем 2D-материалы не смогут потеснить кремний, хотя у данного направления, несомненно, есть перспективы. К тому же, трудности создания таких материалов компенсируются электронными, механическими и тепловыми свойствами, которые обеспечивают 2D-материалы.
Источник новости: trashbox.ru
