三维3D异质集成技术，通过垂直堆叠功能层，从而创造出具有高集成密度和无与伦比多功能的新型3D电路结构，进而使电子领域发生革命性的变化。然而，传统3D集成技术，涉及复杂晶片处理和繁琐的层间布线。
近日，美国 麻省理工学院（Massachusetts Institute of Technology）Ji-Hoon Kang, Ki Seok Kim, Min-Kyu Song，Jeehwan Kim等，韩国延世大学（Yonsei University）Heechang Shin, Jong-Hyun Ahn,等，圣路易斯华盛顿大学（Washington University in St. Louis）Sang-Hoon Bae等，在Nature Materials上发文，报道了二维材料基人工智能 (AI) 工艺硬件的整体3D集成，具有最终的可集成性和多功能性。
通过剥离和堆叠AI工艺层，主要由自下而上合成的二维材料制成，将总共六层晶体管和忆阻器阵列垂直集成到3D纳米系统中，以执行AI任务。因其密集AI处理层和层间连接，这种完全单片3D集成的AI系统，大大减少了工艺时间、电压降、延迟和占用空间。
这种单片3D集成人工智能系统的成功演示，不仅将为电子设备的异质集成提供材料级解决方案，还将为前所未有的具有终极并行性多功能计算硬件铺平道路。
图1: 二维2D材料忆阻器和晶体管的单片三维Monolithic three-dimensional ，M3D集成。
图2:基于AI工艺，单片三维M3D集成二维2D材料基1晶体管-1忆阻器阵列。
图3: 单片三维M3D集成二维2D材料器件的剥离和堆叠。
图4: 基于单片三维M3D集成二维2D材料的人工智能系统，DNA基序研发。
小编：四川金中德科学技术研究院
来源：高功能薄膜
