为了实现人工智能系统和自动驾驶系统，处理器必须能够处理更多的数据。然而，基于硅的逻辑器件的局限性在于，随着小型化和集成化的进展，处理成本和功耗会增加。
为了克服这些限制，科学家正在研究基于原子层级薄二维半导体的电子和逻辑器件。然而，与传统的硅基半导体器件相比，通过掺杂二维半导体来控制电学特性非常困难。因此，用二维半导体实现逻辑器件在技术上非常具有挑战。
近日，的韩国科学技术研究院的科学家发表论文称，他们实现了基于二维半导体的电子和逻辑器件，其电化学特性可以通过新的超薄电极材料（Cl-SnSe2）进行控制。
由于费米能级钉扎现象，传统的二维半导体器件仅表现出 N 型或 P 型器件的特性，因此很难实现互补逻辑电路。相比之下，新的电极材料可以通过最大限度地减少与半导体界面的缺陷，以此来自由控制 N 型和 P 型器件的特性。换言之，单个器件同时执行 N 型和 P 型器件的功能。所以，无需分别制造 N 型和 P 型器件。
通过使用该器件，联合研究团队成功实现了一种高性能、低功耗、互补的逻辑电路，可以进行 NOR、NAND 等逻辑运算。
研究作者 Hwang 博士说：" 这一发展将有助于加速下一代系统技术的商业化，例如人工智能系统，由于传统硅半导体的小型化和高集成度带来的技术限制，这些技术一直难以在实际应用中使用。新开发的二维电极材料非常薄，因此具有高透光率和柔韧性，可用于下一代柔性透明半导体器件。"
该研究论文题为 "Fermi-Level Pinning-Free WSe2 Transistors via 2D Van der Waals metal Contacts and Their Circuits"，已发表在 Advanced Materials 上。
论文原文：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202109899
