engineers an der University of California San Diego verwendete Metamaterialien zur Entwicklung der Welt' s Erster Halbleiter-Free, light-Controlled Microelektronisches Gerät, dasnur vonniedrig-voltage,niedrig-power-Lasern angeregt wurde. Die Leitfähigkeit ist zehnmal höher als der herkömmliche. Diese Technologie fördert die Herstellung schnellerer, höherer mikroelektronischer Geräte mit höherer Leistung und wird voraussichtlich effizientere Sonnenkollektoren erzeugen.

Th Die Leistung bestehender herkömmlicher mikroelektronischer Geräte wie Transistoren ist letztendlich durch die Leistung von ihre konstituierenden Materialien. Zum Beispiel begrenzt die Art des Halbleiters selbst die Leitfähigkeit oder den Elektronenfluss der Vorrichtung. Da Halbleiter einen so-CALLED-Bandlücke aufweisen, bedeutet dies, dass etwas externe Energie angewendet werden muss, um Elektronen zu verursachen, um die Bandlücke zu springen. Darüber hinaus ist die Elektronengeschwindigkeit ebenfalls begrenzt, da sie, wenn Elektronen durch den Halbleiter passieren, immer mit Atomen innerhalb des Halbleiters kollidieren.

Th Angewandte Elektromagnetik-Gruppe, angeführt von Dan Silverpiper, einem Professor für Elektrotechnik an der UC San Diego, erforschte die Einschränkungen der Verwendung von Raumfreien Elektronen, ume zu ersetzen; Halbleiter, um die Einschränkungen der traditionellen Elektronik zu überwinden. Ebrahim Forati, der erste Autor der Studie, sagte:"AND, wir hoffen, es auf dem Micro-Niveau zu erreichen."

HoWever, der Prozess der Freisetzung von Elektronen aus Materialien ist anspruchsvoll. Dieser Prozess erfordert entweder die Anwendung einer Hochspannung (mindestens 100 Volt) und einen Hochleistungs-UV-Laser oder erfordert extrem hohe Temperaturen (über 1000 Grad Fahrenheit), was auf micron- undnanoskaligen elektronischen Geräten unpraktisch ist.

scanningelelektronenmikroskop (SEM) Bild eines Halbleiters-free mikroelektronische Vorrichtung (oben links) und ihre au-oberflächliche Oberfläche (oben rechts,niedriger)

to cope Mit dieser Herausforderung entwarf das West Piper-Team einen photo-emissive Micro-Device, die Elektronen aus dem Material freisetzen können, und die Freisetzungsbedingungen sind weniger anspruchsvoll.

Die Vorrichtung besteht aus einem Siliziumsubstrat, einer Siliziumdioxid-Barriere und einer konstruierten Oberfläche oben davon wird als"metasurface bezeichnet."Die Oberfläche der Brille besteht aus einem parallelen Streifen aus Au-Nanostruktur-Arrays und einem Pilz-ARRAY darauf.-

The au meta-Oberfläche ist so ausgelegt, dassHOT-Spots"mit elektrischen Feldern mit hoher"intemsity-Felder beim Auftragen von DC-Tief Spannung (weniger als 10 Volt) undniedrige Infrarotlaser mitniedrigem NPOWER-Laser. Diese-HOT-Flecken-Die Energie reicht"Pull"die Elektronen aus dem Metall aus, ohne freie Elektronen freizusetzen.""
Device-Testergebnisse zeigen, dass seine Leitfähigkeit um das Zehnfache erhöht wird. Ibrahim sagte:
this bedeutet, dass Sie mehr freie Elektronen steuern können.""
western Pipers sagte:
of-Kurs, dies wirdnicht alle Halbleitergeräte ersetzen, aber für einige spezifische Anwendungen kann dies der beste sein Lösung, z. B. Hochfrequenz- oder Hochleistungsgeräte.""

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