近日，美国麻省理工学院的朱佳迪团队在权威期刊《自然-纳米科技》上发布了一项新成果，就是在硅芯片的表面，采用单层二硫化钼薄膜生产出2维芯片。由于只有一层原子，这样的芯片也被叫作原子级芯片。

以往的芯片都是3维结构的，也就是具有一定的厚度。但是原子级芯片突破了这种思路。而是像盖房子一样，采用硅基晶圆做衬底，然后让2维结构在上面生长。传统的硅芯片需要在600摄氏度的高温下进行生产，但这个温度会破坏电路。而朱佳迪团队这次采用气相沉积法，用低于300摄氏度的温度合成2维材料，直接在8英寸晶圆上生长，避免了高温的破坏。
传统芯片由于采用硅晶体，很难堆叠在一起。就拿手机来说，不管制程如何，芯片面积都在100平方毫米左右。而原子级芯片技术可以把芯片上元器件之间缩小到只有几个原子的距离。这样就可以在一层衬底上集成多层电路，从而缩小芯片的制程。这样一来，电流通过的距离也被缩短了，产热和能耗也会变少。

如果原子级芯片能够量产，那么手机、电脑的处理器就有望成百上千倍地缩小体积，降低功耗，同时增强性能。未来，朱佳迪团队还准备尝试把现有的晶圆衬底换成纺织品甚至纸张等日常表面。这样的芯片用在电子设备还有航空航天等场景，都将具有巨大的优势。
除了美国，以色列在原子级芯片领域也取得了一定突破，其原子芯片实验室是目前少有的，可以出口原子级芯片的实验室。近日，台湾省和日本等国的团队也在权威期刊《Science》上发表文章，研发出了单层二硫化钼P-N接面，有望取代现有的硅基材料。

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