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三元辉辉石：超薄膜使电子设备速度提高 7 倍
科学家们观察到新材料中创纪录的电子迁移率。
来源:安全实验室新闻频道科学家们观察到新材料中创纪录的电子迁移率。
物理学家开发出了一种新型半导体超薄晶体薄膜，其电子传输速度比传统半导体快七倍。这一发现可能会显着影响电子设备的效率。
这项研究发表在《今日材料物理学》杂志上，描述了一种称为三元辉辉石的晶体材料薄膜的创建。该薄膜的厚度仅为100纳米，大约比人类头发丝的厚度还要少一千倍。为了制造它，使用了分子束外延工艺，该工艺允许逐个原子地构建材料，并且缺陷最少。
已发布 分子外延束通过对薄膜施加电流，科学家们记录了 10,000 cm²/V-s 的电子速度记录。相比之下，标准硅半导体中的电子移动速度约为 1,400 cm²/V-s，而在传统铜线中，电子移动速度甚至更慢。高电子迁移率意味着更好的导电性，从而带来更高效、更强大的电子设备，产生更少的热量和消耗更少的功率。
薄膜的微观晶体结构具有极少的缺陷，允许电子以高迁移率移动。研究人员将这种薄膜的特性与“没有交通堵塞的高速公路”进行了比较，强调了此类材料对于更高效和可持续的电子设备的重要性。
即使材料中的微小缺陷也会影响电子迁移率，因此科学家希望进一步改进薄膜制造过程将带来更好的结果。这项研究表明，对复杂系统的适当控制可以带来显着的改进，为更薄的薄膜以及自旋电子学和可穿戴热电设备的新技术铺平道路。