二维材料有望彻底改变半导体行业。然而，尽管多项研究报告了具有传感和驱动电流特性的原型器件，但它们的技术准备水平仍然非常低，因为它们大多使用与工业不兼容的合成和加工方法，在无功能基板上制造大型器件，并且可变性和产量较差。

由材料科学与工程副教授Mario Lanza博士领导的阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)科学家团队成功地将二维材料集成到硅微芯片上，并取得了优异的集成密度，电子性能和良率。该研究已发表在《自然》杂志上。

“未来，大多数微芯片将利用这些材料的许多杰出电子和热性能中的一些，”Lanza说。

Lanza的团队使用了一种称为多层六方氮化硼(约6纳米厚)的二维绝缘材料，并采用了包含互补金属氧化物半导体(CMOS)技术的硅晶体管的微芯片 - 一种存在于我们使用的每种电子产品中的技术，如手机，计算机，汽车，医疗设备和家用电器。

由此产生的混合2D / CMOS微芯片具有高耐用性和特殊的电子特性，能够以非常低的功耗制造人工神经网络。他们可以成功地计算尖峰神经网络(在非常短的时间内施加的电应力)，这是当前需求不断增加的人工智能系统的关键组成部分。目前的大多数设备都不适合实现这种类型的神经网络，市场需要寻找新的方法。

这项研究引起了几家半导体公司的兴趣，可以帮助其他公司降低加工成本和能源。微芯片制造和人工智能领域的大多数公司都致力于创造新的硬件，以减少数据处理时间和能源消耗，但尚未找到合适的设备。

IBM试图将石墨烯集成到射频应用的晶体管中，但这些设备无法存储或处理信息。相比之下，Lanza教授团队创造的设备只有260纳米，如果有更先进的微芯片，可以很容易地做得更小。

这项工作对于纳米电子学和半导体领域来说是令人兴奋的，因为生产的设备和电路的高性能以及深远的行业应用潜力。