Electrón Los ingenieros de la Universidad de California, San Diego, han desarrollado el primer dispositivo microelectrónico no Semiconductor controlado por la luz del mundo, que es excitado por un láser de baja tensión y baja potencia.La conductividad eléctrica es 10 veces mayor que la tradicional.Esta tecnología es beneficiosa para la fabricación de Dispositivos microelectrónicos más rápidos y potentes, y se espera que produzca paneles solares más eficientes.

El rendimiento de los Dispositivos microelectrónicos tradicionales existentes, como los transistores, se ve limitado en última instancia por las propiedades de sus materiales constituyentes.Por ejemplo, las propiedades del propio Semiconductor limitan la conductividad eléctrica o el flujo electrónico del dispositivo.Debido a que los semiconductores tienen una llamada brecha de banda, esto significa que se necesita energía externa para hacer que los electrones salten a través de la brecha de banda.Además, la velocidad de los electrones también está limitada, ya que cuando los electrones pasan a través de un semiconductor, siempre colisionan con átomos dentro del Semiconductor.

El equipo de electromagnetismo aplicado, dirigido por dan sievenpiper, Profesor de ingeniería eléctrica en la Universidad de California, San Diego, examinó las limitaciones del uso de electrones libres espaciales en lugar de semiconductores para superar las limitaciones de la electrónica tradicional.Ibrahim forati, autor principal del estudio, dijo: " Esperamos lograrlo a nivel microeconómico. "

Sin embargo, el proceso de Liberación de electrones del material es desafiante.El proceso requiere la aplicación de láseres UV de alta tensión (al menos 100 voltios) y alta potencia, o temperaturas extremadamente altas (más de 1000 grados Fahrenheit), lo que no es práctico para dispositivos electrónicos a escala de micrones y nanómetros.

Sem imágenes de Dispositivos microelectrónicos no semiconductores (arriba a la izquierda) y sus superficies de Oro (arriba a la derecha, abajo)

Para hacer frente a este desafío, el equipo de West Piper ha diseñado un micro dispositivo de emisión de luz que puede liberar electrones de los materiales en condiciones de baja emisión.

El dispositivo consiste en un sustrato de silicio, una barrera de sílice y una superficie de ingeniería en la parte superior. " Subsuperficie. " La superficie de las gafas consiste en una matriz paralela de Oro (oro) y una matriz de nanoestructuras de oro similar a setas.

Diseño de la superficie del elemento oro para la generación " Punto caliente " Cuando se utilizan simultáneamente láseres de baja tensión de corriente continua (menos de 10 voltios) y láser infrarrojo de baja potencia, se genera un campo eléctrico de alta intensidad.Estos " Punto caliente " Energía suficiente " Pull " Los electrones se liberan del metal, liberando electrones libres.

Los resultados de las pruebas muestran que la conductividad eléctrica del dispositivo aumenta 10 veces.Ibrahim dijo: " Esto significa que usted puede controlar más electrones libres. "

West Piper dijo: " Por supuesto, esto no sustituye a todos los dispositivos semiconductores, pero puede ser la mejor solución para ciertas aplicaciones específicas, como dispositivos de alta frecuencia o alta potencia. "

Según los investigadores, la superficie superóptima de au es sólo una prueba de diseño conceptual.Para diferentes tipos de Dispositivos microelectrónicos, se necesitan diferentes diseños y optimizaciones de supersuperficies.El siguiente paso, dicen los investigadores, es entender la escalabilidad y las limitaciones de rendimiento de estos dispositivos.".

Además de las aplicaciones electrónicas, el equipo también está explorando otras aplicaciones de la tecnología, como la fotoquímica, la Fotocatálisis, etc., para lograr nuevos dispositivos fotovoltaicos o aplicaciones ambientales.