ÉlectroniqueLes ingénieurs de l'Université de Californie à San Diego utilisent des métamatériaux pour développer le monde'Premier semi - conducteur-Libre, facile-Un dispositif microélectronique contrôlable à basse tension-Basse tension-Laser de puissance.La conductivité électrique est 10 fois plus élevée que la conductivité conventionnelle.Cette technologie facilite la fabrication de dispositifs microélectroniques plus rapides et plus puissants et devrait produire des panneaux solaires plus efficaces.

Les propriétés des dispositifs microélectroniques traditionnels existants, tels que les transistors, sont finalement limitées par les propriétés de leurs matériaux constitutifs.Par exemple, les propriétés des semi - conducteurs eux - mêmes limitent la conductivité électrique ou le flux d'électrons d'un dispositif.Parce que les semi - conducteurs ont un-Ce qu'on appelle l'écart de bande, c'est qu'il faut appliquer une certaine énergie externe pour faire passer les électrons à travers l'écart de bande.De plus, la vitesse des électrons est limitée parce qu'ils entrent toujours en collision avec les atomes à l'intérieur du semi - conducteur lorsqu'ils traversent le semi - conducteur.

L'équipe d'électromagnétisme appliqué, dirigée par Dan Sivan Piper, professeur de génie électrique à l'Université de Californie à San Diego, a exploré les limites de l'utilisation d'électrons libres spatiaux pour remplacer les électrons.eLes semi - conducteurs surmontent les limites de l'électronique traditionnelle.Ibrahim folati, le premier auteur de l'étude, a déclaré:"Nous voulons y parvenir au niveau micro économique."

Cependant, le processus de libération des électrons des matériaux est difficile.Ce procédé nécessite soit l'application de lasers ultraviolets à haute tension (au moins 100 volts) et à haute puissance, soit des températures extrêmement élevées (plus de 1000 degrés Fahrenheit), ce qui n'est pas pratique pour les appareils électroniques à l'échelle des microns et des nanomètres.

Image au microscope électronique à balayage (SEM) des semi - conducteurs-Dispositif microélectronique libre (en haut à gauche) et sa surface d'or (en haut à droite, en bas)

Pour relever ce défi, l'équipe de West Piper a conçu une photo-Microémission-Dispositifs capables de libérer des électrons du matériau dans des conditions moins exigeantes.

Le dispositif se compose d'un substrat de silicium, d'une barrière de silice et d'une surface d'ingénierie supérieure."Sous - surface."La surface des lunettes est composée d'un réseau parallèle d'or et d'un champignon.-Comme un réseau de Nanostructures en or.

La surface de l'élément d'or est conçue pour produire"Points chauds"Élevé-Intensité du champ électrique lorsque la basse tension en courant continu (moins de 10 volts) et la basse tension sont appliquées-En même temps, le laser infrarouge est alimenté.Ces"Points chauds"Assez d'énergie"Tirez!"Les électrons sont libérés du métal, libérant des électrons libres.

Les résultats des essais montrent que la conductivité électrique est 10 fois plus élevée.Ibrahim a dit:"Cela signifie que vous pouvez contrôler plus d'électrons libres."

Western Piper a dit:"Bien sûr, cela ne remplace pas tous les dispositifs à semi - conducteurs, mais pour certaines applications spécifiques, cela pourrait être la meilleure solution, comme les dispositifs à haute fréquence ou à haute puissance."

Selon les chercheurs, le Huang jinchao actuel-La surface supérieure n'est qu'une preuve-De-Conception conceptuelle.Pour différents types de dispositifs microélectroniques, différents ultra-La conception et l'optimisation des surfaces sont nécessaires.Selon les chercheurs, la prochaine étape consiste à comprendre les limites de l'extensibilité et de la performance de ces appareils.

En plus des applications électroniques, l'équipe explore d'autres applications de la technologie, comme la photochimie, la photocatalyse, etc., afin de réaliser de nouveaux dispositifs photovoltaïques ou des applications environnementales.