“重新思考硅可以做什么” - 以最小的规模控制电力的新方法

电子可以随着波浪的形式穿过硅,为较小,更先进的设备铺平了道路。加利福尼亚大学河滨分校的科学家发现了一种控制电力如何通过Crystalline Silicon移动的方法,这是当今电子技术的关键材料。通过利用电子的量子行为,突破可以实现[...]

来源:SciTechDaily
通过控制硅分子的对称性,研究人员找到了一种在量子尺度上打开和关闭电子流的方法。这一发现暗示着电子产品走出了一条超越传统芯片制造限制的全新道路。 (艺术家的概念)。图片来源:SciTechDaily.com

电子可以以波的形式穿过硅,为更小、更先进的设备铺平了道路。

加州大学河滨分校的科学家发现了一种控制电力如何通过晶体硅(当今电子技术的关键材料)传输的方法。通过利用电子的量子行为,这一突破可以促进更小、更快、更节能的设备的开发。

加州大学河滨分校

在极小的尺度上,电子的行为更像是波而不是固体粒子。研究人员证明,通过仔细调整硅分子中原子的对称排列,他们可以诱发或阻止一种称为相消干涉的过程。这种现象可以有效地“打开”或“关闭”导电性,就像纳米级电子开关一样。

纳米级

波干涉作为量子开关

“我们发现,当微小的硅结构具有高度对称性时,它们可以像降噪耳机一样抵消电子流,”领导这项研究的加州大学河滨分校化学教授 Tim Su 说。 “令人兴奋的是我们可以控制它。”

这项研究发表在《美国化学会杂志》上,为原子水平上电流在硅中的行为提供了新的见解。

美国化学会杂志
电极与硅分子的红色路径对齐会在分子线中引起破坏性量子干涉。图片来源:Tim Su/UCR

从分子向上构建

原子
块状硅的化学结构,最简单的固体构建块以蓝色突出显示。图片来源:Tim Su/UCR

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