什么是超晶格?(a superlattice?)

超晶格是由不同材料的交替层组成的结构。这些层通常以纳米为单位测量,典型的超晶格非常小。这些结构用于制造新形式的半导体,这些半导体表现出与其所含材料不同的特性。随着这项技术进入主流,人们相信它将使科学家能够在不改变外观的情况下创造出性能迥异的材料。...

超晶格是由不同材料的交替层组成的结构。这些层通常以纳米为单位测量,典型的超晶格非常小。这些结构用于制造新形式的半导体,这些半导体表现出与其所含材料不同的特性。随着这项技术进入主流,人们相信它将使科学家能够在不改变外观的情况下创造出性能迥异的材料。

这种结构是由不同材料层叠而成的。这些层非常薄,甚至比人的头发还要薄。通过将这些薄材料堆叠在一起,各个材料的特性以意想不到的方式混合在一起。这种特性的组合使科学家能够创造出在天然材料中罕见或未知的特性。

制作超晶格结构有两个常见的原因。首先是增加材料抗剪切效应的能力。制作超晶格的过程增加了剪切阻力,远远超过了任何组成材料所具有的阻力。这种阻力使材料在比传统材料更高的应力下保持其结构。

建造超晶格的另一个常见原因是生产新品种的半导体。这些材料比绝缘体更好地导电,但不如导体。它们被用于几乎所有形式的现代电子产品中,通常以集成电路或微芯片的形式出现。目前的半导体通常由硅制成,但超晶格半导体可能由许多不同的材料制成。

与典型半导体相比,半导体超晶格有一些优势。这些人造材料可以比典型的硅半导体导电更快或更慢,只需改变晶格中物质的数量即可。这将允许定制具有特定公差的半导体结构。

另一个优点是保持晶格材料的某些特性分离。通过创建分层导体,可以在半导体上发送不同功率的电流。实际上,每一层都以其自然速度传递电力。这将允许单个材料同时在两个不同的频率下工作,从而提高材料响应时间。

很少有制成品使用超晶格。一些公司正在试验使用超晶格阴极的电池和灯泡,但它们非常罕见。该领域正在进行的研究可能会改变这一点。超晶格结构具有许多特性,当添加到普通消费品中时,将增加其寿命并降低其功耗。

  • 发表于 2022-01-29 03:13
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  • 分类:科学

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