E Inżynierowie na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego użyli metamateriałów do opracowania światowej i niespotykanej 39.Przewodnictwo jest dziesięć razy wyższe od tradycyjnego.Technologia ta sprzyja wytwarzaniu szybszych, bardziej wydajnych mikroelektronicznych urządzeń i oczekuje się, że wyprodukują one bardziej wydajne panele słoneczne.

Skuteczność istniejących konwencjonalnych urządzeń mikroelektronicznych, takich jak tranzystory, jest ostatecznie ograniczona przez wydajność ich materiałów składowych.Na przykład, charakter samego półprzewodnika ogranicza przewodność lub przepływ elektronów w urządzeniu.Ponieważ półprzewodniki mają tzw. lukę taśmową, oznacza to, że musi być zastosowana jakaś zewnętrzna energia, która spowoduje, że elektrony przeskoczą przez lukę taśmową.Ponadto prędkość elektronów jest również ograniczona, ponieważ kiedy elektrony przechodzą przez półprzewodnik, zawsze zderzają się z atomami wewnątrz półprzewodnika.

Grupa Stosowana Elektromagnetyczna, pod przewodnictwem Dan a Sievenpipera, profesora inżynierii elektrycznej w UC San Diego, zbadała ograniczenia wykorzystania elektronów wolnych od przestrzeni kosmicznej do replac&355101; półprzewodników do przezwyciężenia ograniczeń tradycyjnej elektroniki.Ebrahim Forati, pierwszy autor badania, powiedział: " I mamy nadzieję, że osiągniemy to na poziomie mikro. "

Proces uwalniania elektronów z materiałów jest jednak trudny.Proces ten wymaga zastosowania wysokiego napięcia (co najmniej 100 woltów) i wysokiej mocy laser a UV, lub wymaga ekstremalnie wysokich temperatur (ponad 1000 stopni Fahrenheit), co jest niepraktyczne w mikron i nanoskali urządzeń elektronicznych.

Skanowanie mikroskopu elektronowego (SEM) obrazu mikroelektronicznego urządzenia półprzewodnikowego (górny lewy) i jego powierzchni powierzchniowej (górny prawy, dolny)

Aby sprostać temu wyzwaniu, zespół West Piper zaprojektował foto-emissive mikro-urządzenie, które może uwalniać elektrony z materiału, a warunki uwalniania są mniej wymagające.

Urządzenie składa się z podłoża krzemowego, bariery z ditlenku krzemu, a na jego powierzchni jest nazywana " Metapowierzchni. " Powierzchnia okularów składa się z równoległego paska Au (złotych) tablic i grzybopodobnego Au nanostruktury na nich.

Powierzchnia Au Meta jest zaprojektowana do produkcji " gorące punkty " przy jednoczesnym zastosowaniu niskonapięciowego prądu stałego (mniej niż 10-woltów) i niskomocy laserów podczerwieni.Te " gorące punkty " Energia jest wystarczająca do " ciągnij " elektrony z metalu uwalniają wolne elektrony.

Wyniki badania urządzenia pokazują, że jego przewodność wzrasta o dziesięć razy.Ibrahim powiedział: " Oznacza to, że można kontrolować więcej wolnych elektronów. "

Western Piper powiedziała: " Oczywiście nie zastąpi to wszystkich urządzeń półprzewodnikowych, ale dla niektórych konkretnych zastosowań, może to być najlepsze rozwiązanie, takie jak urządzenia wysokiej częstotliwości lub wysokiej mocy. "

Według badaczy, obecna powierzchnia Au supersupersupersupersupersuperior jest tylko dowodem koncepcji projektu.Dla różnych typów urządzeń mikroelektronicznych potrzebne są różne wzory superpowierzchni i optymalizacji.Naukowcy twierdzą, że kolejnym krokiem jest zrozumienie skalowalności tych urządzeń i ograniczeń ich działania.niespójne 82221;

Oprócz zastosowań elektronicznych, zespół bada inne zastosowania technologii, takie jak fotochemia, fotoataliza itp., w celu osiągnięcia nowych urządzeń fotowoltaicznych lub zastosowań środowiskowych.