전자. 캘 리 포 니 아 대학 샌 디 에이 고 분 교 는 엔지니어 들 이 초 재 료 를 이용 하여 세계 최초 로 반도체, 광 제어 가 없 는 마이크로 전자 부품 을 연 구 했 는데 이런 부속품 은 저전압, 저 출력 레이저 에 의 해 자극 되 었 다.전기 전도율 이 전통 보다 10 배 높다.이 기술 은 속도 가 빠 르 고 출력 이 높 은 마이크로 전자 부품 을 만 드 는 데 유리 하 며 보다 효율 적 인 태양 전지 판 을 만 들 전망 이다.

기 존의 전통 적 인 마이크로 전자 부품 (예 를 들 어 트랜지스터) 의 성능 은 최종 적 으로 그 구성 재료 의 성능 에 제한 을 받는다.예 를 들 어 반도체 자체 의 성질 은 부속품 의 전도성 이나 전 자 를 제한한다.반도체 에 밴드 갭 이 있다 는 것 은 외부 에 너 지 를 가해 전 자 를 밴드 갭 로 뛰 어 넘 게 해 야 한 다 는 뜻 이기 때문이다.이 밖 에 전자 속도 도 제한 을 받는다. 전자 가 반도체 를 통과 할 때 반도체 내부 의 원자 와 자주 부 딪 히 기 때문이다.

캘 리 포 니 아 대 샌 디 에이 고 분 교 (UC San Diego) 전기 공학 교수 댄 시 문 파 르 (Dan Sievenpiper) 가 이 끄 는 응용 전자 학 팀 은 반도체 대신 공간 자유 전 자 를 이용 해 전통 전자 학 의 한 계 를 극복 하 는 방안 을 논의 했다.이 연구 의 제1 저자 인 이브 라 흔 플 라 티 는 이렇게 말 했다. " 우 리 는 미시적 인 측면 에서 이 목 표를 실현 하 기 를 희망 한다. "

하지만 재료 에서 전 자 를 방출 하 는 과정 은 도전 적 이다.이 과정 은 고 전압 (최소 100 볼트) 과 고성능 자외선 레이저 기 를 사용 해 야 하거나 높 은 온도 (1000 화 씨 도 를 초과) 가 필요 하 다. 이것 은 미크론 과 나 노 급 전자 장치 에 있어 서 현실 에 맞지 않 는 다.

무 반도체 마이크로 전자기 기 (왼쪽 위) 및 그 금 표면 (오른쪽 위, 아래) 의 스캐닝 전자 현미경 (SEM) 이미지

이 도전 에 대비 해 West Piper 팀 은 재료 에서 전 자 를 방출 할 수 있 는 광 발사 마이크로 부품 을 설계 하 였 으 며, 석방 조건 에 대한 요구 가 높 지 않 았 다.

이 기 구 는 실리콘 기 판, 실리 카 블록 킹 층 과 상부 의 공사 표면 으로 구성 된다. " 표면. " 안경 표면 은 평행 금 (금) 배열 과 버섯 모양 금 나 노 구조의 배열 로 이 루어 져 있다.

금 원 의 표면 설 계 는 생산 에 쓰 인 다. " 핫 이 슈 " 직류 저압 (10 볼트 미 만) 과 저 출력 적외선 레이저 기 를 동시에 사용 하면 강도 높 은 전장 이 생 긴 다.이것들 " 핫 이 슈 " 에너지 가 충분 하 다. " 당기다. " 전 자 는 금속 에서 방출 되 어 자유 전 자 를 방출 한다.

부속품 테스트 결과, 전기 전도율 이 10 배 올 랐 다.이브 라 흔 은 이렇게 말 했다. " 이것 은 네가 더 많은 자유 전 자 를 제어 할 수 있다 는 것 을 의미한다. "

서방 파 는 이렇게 말 했다. " 물론 이 는 모든 반도체 부품 을 대체 할 수 는 없 지만 특정한 응용 에 있어 서 이것 은 고주파 나 고성능 부품 과 같은 가장 좋 은 해결 방안 일 수 있다. "

연구 진 에 따 르 면 현재 Au 의 초 우수 표면 은 개념 설계 의 증명 일 뿐 이 라 고 한다.서로 다른 유형의 마이크로 전자 부품 에 대해 서로 다른 초 표면 설계 와 최적화 가 필요 하 다.연구 진 은 다음 단 계 는 이들 장비 의 확장 성과 성능 에 대한 한계 성 을 파악 하 는 것 이 라 고 말 했다."..."

전자 응용 을 제외 하고 이 팀 은 광 화학, 광 촉매 등 기술 의 다른 응용 을 모색 하여 새로운 광 볼트 부품 이나 환경 응용 을 실현 하도록 한다.