科学家研发出新型薄膜半导体电子迁移速度约为传统半导体7倍

据先容，这种“薄膜”厚度仅 100 纳米，个中电子的迁移速率约为传统半导体的 7 倍从而创下新记录。

这一成果有助科学家研发出新型高效电子设备。
干系论文已经揭橥于《今日材料物理学》杂志（IT之家附 DOI:10.1016/j.mtphys.2024.101486）。

据先容，这种“薄膜”紧张是通过“分子束外延技能”风雅掌握分子束并“逐个原子”构建而来的材料。
这种工艺可以制造出险些没有缺陷的材料，从而实现更高的电子迁移率（即电子在电场浸染下穿过材料的难易程度）。

大略来说，当科学家向“薄膜”施加电流时，他们记录到了电子以 10000 cm/V-s 的速率发生移动。
比较之下，电子在“硅半导体”中的移动速率约为 1400 cm/V-s，而在传统铜线中则要更慢。

这种超高的电子迁移率意味着更好的导电性。
这反过来又为更高效、更强大的电子设备铺平了道路，这些设备产生的热量更少，摧残浪费蹂躏的能量更少。

研究职员将这种“薄膜”的特性比喻成“不会堵车的高速公路”，他们表示这种材料“对付更高效、更省电的电子设备至关主要，可以用更少的电力完成更多的事情”。

科学家们表示，潜在的运用包括将“废热”转换成电能的可穿着式热电设备，以及利用电子自旋而不是电荷来处理信息的“自旋电子”设备。

科学家们通过将“薄膜”置于极寒磁场环境中来丈量材料中的电子迁移率，然后通过对薄膜通电丈量“量子振荡”。
当然，这种材料纵然只有眇小的毛病也会影响电子迁移率，因此科学家们希望通过改进薄膜的制备工艺来取得更好的结果。

麻省理工学院物理学家 Jagadeesh Moodera 表示：“这表明，只要能够适当掌握这些繁芜系统，我们就可以实现巨大进步。
我们正朝着精确的方向提高，我们将进一步研究、不断改进这种材料，希望使其变得更薄，并用于未来的自旋电子学和可穿着式热电设备。
”