Учёные из Фуданьского университета сообщили о прорыве в области микроэлектроники: ими разработан программируемый чип, способный работать при экстремальных уровнях радиации. Исследование опубликовано в журнале National Science Review, который назвал проект «историческим скачком для двумерных полупроводников — от простых схем к сложным системам».
Созданный чип относится к классу FPGA (Field-Programmable Gate Array) — это программируемые логические матрицы, которые можно перенастраивать уже после производства. Такая архитектура делает их незаменимыми для спутников, военной техники, вычислительных систем и оборудования, требующего обновлений прямо в процессе эксплуатации.
Главная особенность нового FPGA — использование дисульфида молибдена (MoS₂) вместо традиционного кремния. Этот материал относится к двумерным полупроводникам и отличается высокой устойчивостью к радиации, а также минимальной толщиной — менее одного нанометра. Настолько тонкий слой позволяет точнее управлять электрическими потоками и предотвращает утечку энергии в транзисторах, что давно остаётся проблемой для современных кремниевых микросхем.
По данным исследователей, толщина нового чипа составляет всего 1 нанометр. В лабораторных испытаниях он сохранил полную работоспособность после облучения гамма-излучением мощностью до 10 мегарад, что многократно превышает порог разрушения для обычных кремниевых схем и смертельно опасно для человека.
Авторы отмечают, что такое решение открывает для Китая «новый технологический путь к созданию надёжных электронных компонентов». Эти элементы могут сократить зависимость аэрокосмических систем от громоздкой внешней защиты, снижая вес и энергопотребление оборудования.
Кроме высокой радиационной стойкости, двумерный материал обеспечивает быстрое движение электронов и более эффективное переключение, что повышает производительность и экономичность устройства.
Работой руководили профессора Чжоу Пэн и Бао Вэньчжун. Их команда уже неоднократно сообщала о заметных достижениях: в апреле 2025 года они представили в журнале Nature первый в мире полностью двумерный полупроводниковый чип и самую быструю флеш-память. В октябре исследователи опубликовали ещё одну статью о энергоэффективной памяти для ИИ, где соединили 2D-материалы с кремнием.
Хотя вычислительная мощность нового FPGA пока уступает промышленным аналогам, учёные планируют совместно с производственными партнёрами наладить коммерческое производство. Их цель — массовый выпуск высоконадёжных чипов, совместимых с существующими технологическими линиями.