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美工程师制作新超导材料可使电导率增加10倍

美工程师制作新超导材料可使电导率增加10倍

本文摘要:据近期一期《大自然通信》杂志报导,美国工程师制作出有首个需要半导体的光控微电子器件。该微型器件用于了一种新的超导材料,在产生低电压和较低功率激光转录时,电导率可减少10倍。这项找到为研制速度更加慢、功率更加强劲的无半导体微电子设备及更加高效的太阳能板铺平了道路。 现有晶体管等微电子器件性能不会受限于材料构成。半导体具备带上隙,意味著其必须外部能量的推展才能使电子流动起来。而电子的速度是受限的,因为电子在流经半导体时,不会大大与原子撞击,所以半导体不会容许器件的电导率或电流。

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据近期一期《大自然通信》杂志报导,美国工程师制作出有首个需要半导体的光控微电子器件。该微型器件用于了一种新的超导材料,在产生低电压和较低功率激光转录时,电导率可减少10倍。这项找到为研制速度更加慢、功率更加强劲的无半导体微电子设备及更加高效的太阳能板铺平了道路。

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现有晶体管等微电子器件性能不会受限于材料构成。半导体具备带上隙,意味著其必须外部能量的推展才能使电子流动起来。而电子的速度是受限的,因为电子在流经半导体时,不会大大与原子撞击,所以半导体不会容许器件的电导率或电流。

  将电子从材料中释放出是极具挑战性的工作,必须产生100伏以上的高压、高能激光,或是540℃以上的超高温,这无法应用于微型和纳米级电子器件。  加州大学圣地亚哥分校电子工程系教授丹赛文皮珀领导的研究团队,寻找了一种扫除电导障碍的新方法并在微观尺度展开了检验。

他们制作出有的微型器件不必须上述极端条件就能从材料中释放出来电子。该器件包括一个工程化超强表面,这个超强表面由蘑菇状金纳米结构构成,坐落于平行的金条带上阵列之上。  这种设计使超强表面在产生10伏以下的低电压和的电子红外光时,不会分解具备高强度电场的热点,从而获取充足的能量将电子从金属中拉出并获释过来。

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实验指出,器件的电导率有10倍以上的减少。  研究人员回应,这虽然无法几乎代替所有的半导体器件,但对某些甚高频亲率或功率的器件来说,无不为最佳方式。目前,研究团队正在探究该技术除电子学以外的其他应用于,从而为制作出有新型光伏器件获取有可能。


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