據(jù)美國趣味科學(xué)網(wǎng)站16日報道，來自美國麻省理工學(xué)院、美國陸軍作戰(zhàn)能力發(fā)展司令部(DEVCOM)陸軍研究實驗室和加拿大渥太華大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家，利用名為三元石英的晶體材料，成功研制出一種新型超薄晶體薄膜半導(dǎo)體。
薄膜厚度僅100納米，約為人頭發(fā)絲直徑的千分之一。其中電子的遷移速度創(chuàng)下新紀(jì)錄，約為傳統(tǒng)半導(dǎo)體的7倍。這一成果有助科學(xué)家研制新型高效電子設(shè)備。
研究論文通訊作者、麻省理工學(xué)院的賈加迪什·穆德拉指出，他們通過分子束外延過程制造出了這款薄膜半導(dǎo)體。該過程需要精確控制分子束，逐個原子地構(gòu)建材料，這樣獲得的材料瑕疵最小最少，從而實現(xiàn)更高的電子遷移率。
研究人員向這種薄膜半導(dǎo)體施加電流時，記錄到電子以10000平方厘米/伏秒的破紀(jì)錄速度遷移。相比之下，在標(biāo)準(zhǔn)硅半導(dǎo)體內(nèi)，電子的遷移速度通常約為1400平方厘米/伏秒;在傳統(tǒng)銅線中則更慢。
研究人員將這種薄膜半導(dǎo)體比作“不堵車的高速公路”，認(rèn)為這有助于研制更高效、更可持續(xù)的電子設(shè)備，如自旋電子設(shè)備和可將廢熱轉(zhuǎn)化為電能的可穿戴熱電設(shè)備。
研究團(tuán)隊指出，即使材料中最微小的瑕疵也會阻礙電子運(yùn)動，從而影響電子遷移率。他們希望進(jìn)一步改進(jìn)制作過程，讓薄膜變得更纖薄，從而更好地應(yīng)用于未來的自旋電子設(shè)備和可穿戴熱電設(shè)備。
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