基于机器学习的应用程序的重要性与日俱增，这进一步推动了开发专用的、节能的电子硬件的需求。与具有独立处理和存储单元的冯·诺依曼架构相比，受大脑启发的内存计算使用相同的基本器件结构进行逻辑运算和数据存储，因此有望大幅降低以数据为中心的计算的能源成本。尽管大量的研究集中在探索新的器件架构上，但适合于这种器件设计的材料开发仍然是一个巨大挑战。二维材料，如半导体二硫化钼，MoS₂，由于其特殊的电和机械性能，有望为用于这种器件设计的有效候选材料之一。

近日，瑞士洛桑联邦理工学院Andras Kis报道了研究了将大面积MoS₂作为有源沟道材料，用于开发基于浮栅场效应晶体管（FGFETs）的存储器中逻辑器件和电路。

文章要点

1）研究人员使用一种大晶粒、大面积金属-有机化学气相沉积（MOCVD）工艺来生长MoS₂。FGFETs的电导可以精确且连续地调整，因此能够将它们用作可重新配置逻辑电路的构建块，在可重新配置逻辑电路中，可以使用存储元件直接执行逻辑操作。

2）在演示了一个可编程NOR门之后，研究人员证明了该设计可以简单地扩展以实现更复杂的可编程逻辑和功能完整的操作集。

研究工作突出了原子薄型半导体在开发下一代低功耗电子产品方面的巨大潜力。

Migliato Marega, G., Zhao, Y., Avsar, A. et al. Logic-in-memory based on an atomically thin semiconductor. Nature 587, 72–77 (2020)

DOI：10.1038/s41586-020-2861-0

https://doi.org/10.1038/s41586-020-2861-0