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新型量子材料未来的半导体技术

发布时间:2023-09-25 11:52:15 0

未来的半导体技术
我们日常生活中的智能手机、笔记本电脑和其他电子设备极大地受益于半导体设备日益小型化。然而,这种发展是有代价的:限制电子会增强它们的散射——手机会发热。
绝缘体有望实现更高效和可持续的技术。与传统半导体不同的是,电流在其边界上流动,由于对称性原因,散射被禁止。换句话说,事情保持冷静!
由于构建块和化学元素的这种新组合,相关电子不会直接定位在铟位置,而是更喜欢占据它们之间的自由空间。从电子的角度来看,它们的电荷填充了三角形铟晶格的“负”,它实际上是一个蜂窝晶格——隐藏在原子结构的空隙中。

具有独特优势的拓扑量子材料
导致茚的合成的独特材料设计可以改善电子领域的当前技术状态:与石墨烯相比,茚不需要冷却到超低温来表现其作为拓扑绝缘体的特性. 这是特别简单的三角形晶格的结果,它允许大的结构域,通常是其他材料合成中的严重瓶颈。
我们确实很惊讶,这样一个简单的原子结构可以显示拓扑特性。这是成功生长完美茚薄膜的重要资产,可以满足器件纳米制造所需的苛刻标准。此外,使用碳化硅作为支撑衬底使我们能够连接到成熟的半导体技术,

外表
茚的简单结构同时也代表了一个挑战:单层铟原子一旦与空气接触,材料就会失去其特殊性能。出于这个原因,研究人员目前正在开发一种原子覆盖层,可以保护茚在其合成过程中免受不必要的污染。这些问题的解决方案将为大规模使用这些拓扑量子材料铺平道路。

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