來自加州大學圣迭戈分校應用電磁小組的一支工程師團隊，已經(jīng)開發(fā)出了所謂的首個“非半導體光控微電子器件”。具體說來就是，他們打造出了現(xiàn)代納米級的真空管技術，有望在速度、波長和功率處理上取代當前基于半導體的器件。團隊指出，半導體存在的問題是會限制一臺設備上的導電性（電子流動）。且?guī)�隙（band gap）的存在，需要增加外部能量，才能使電子在其中流淌。 IlQNo 1  
U$jw8I'.  
7R9.g6j  
在流經(jīng)半導體的時候，電子會不斷地與原子“碰撞”，電子速率的瓶頸就這樣產(chǎn)生了。而加州大學圣迭戈分校的這支工程團隊，希望能夠打破這個障礙，在微尺度里為電子提供一個自由的空間。 Bu
|Uz0Y  
C_xOk'091  
然而這么做需要施加很高的電壓（至少100V）、高功率激光、或者極高的溫度（超537℃ / 1000℉）—— 對于微納米級別的電子設備來說，沒有一種是合適的。 P7ktr?V0a  
W[Kv Qt3%  
為規(guī)避這個問題，該團隊在硅片上裝配了一超材料表層，中間還隔著一層二氧化硅。這種特殊的超材料表面，由許多類似“黃金蘑菇”的納米平行結構陣列組成。 C><]
o  
OiBDI3,|+  
在超材料表面上施加低電壓（小于10V）和低功率紅外激光，它就能夠產(chǎn)生允許電子自由活動的高強度電場空間。 ms9zp?M  
Tk~RT<\Ab+  
?4>uGaU\  
據(jù)前博士后研究員兼論文一作Ebrahim Forati所述，這個概念驗證超材料表面已經(jīng)在測試中實現(xiàn)了1000%的導電率變化范圍，這意味著有更多的電子可被其操縱。 l{q$[/J~)  
dQP7CP  
領隊兼電氣工程教授Dan Sievenpiper表示，該方法不會替代所有的半導體器件，但會是某些專業(yè)應用的最佳實現(xiàn)方法，比如需要大量電力、或者在超高頻率下運行的器件。 M]9oSi  
PL vz1}ts  
他們接下來想要了解這種設備可以擴展到什么程度，以及器件的性能極限。更多內(nèi)容請翻閱近日出版的《自然通訊》（Nature Communications） 期刊。