华中科技大学缪向水教授团队2篇：二硒化钨WSe₂晶体管-光子概率计算 | Nature Electronics-Nature Communications

背景：硅基CMOS技术逼近物理极限，二维半导体材料（如WSe₂）成为后硅时代候选沟道材料，但高性能P型晶体管的缺失制约了二维CMOS电路发展。传统光子神经网络缺乏内在随机性，难以高效支持概率计算。研究目的：针对上述瓶颈，华中科技大学团队开展两项研究：一是提出原子尺度可调氧掺杂方法，以提升单层WSe₂ pFET性能；二是基于相变材料SbTe₉研制具有内在随机性的紧凑光子脉冲神经元，用于概率计算。结论：1）氧掺杂有效钝化硒空位缺陷，使单层WSe₂ pFET的空穴迁移率达137 cm²/V·s，开态电流达1245 μA/μm，接触电阻降至560 Ω·μm，器件性能超越P型硅晶体管并满足2028年路线图目标；2）研制的光子脉冲神经元核心调制面积仅1.5 μm²，在乳腺癌细胞诊断任务中实现98.67%准确率，系统鲁棒性较确定性网络提升约10倍。两项工作分别发表在Nature Electronics和Nature Communications上，为二维CMOS逻辑和光子概率计算提供了关键技术路径。