據參考信息網7月18日報道,澳大利亞科學預警網站消息顯示,科學家首次成功地將超薄半導體與半導體結合完成。
報道中,瑞士巴塞爾大學物理學家安德烈亞斯·鮑姆格特納表述:“在超導體中,電子會像舞蹈中的伙伴那樣結成對,從而產生怪異和奇妙的結果,比如電流在沒有阻力的情況下流動。”據其所言,另一方面,在二硫化鉬半導體中,電子會表演完全不同的舞蹈,這是一種奇怪的獨舞。“現在我們想弄清楚,如果將這些材料組合在一起,電子會跳怎樣的新奇舞蹈。”
參考信息網引述澳媒消息指出,超導體能夠以完美的效率傳輸電荷,在某個特定溫度(通常是極低的溫度)下電流不會轉化為熱量流失掉。這兩種材料都有著不同尋常和令人著迷的特性,一種是只有一個原子那么厚的超薄半導體,一種是能夠以零電阻導電的超導體。此次,研究人員通過精細的實驗室制作過程將它們成功結合起來。
在實驗中,當研究人員將材料冷卻到略高于絕對零度時,研究團隊發(fā)現半導體層與超導體之間存在強耦合(即稱為鄰近效應的相互作用)的現象。
將半導體同超導體連結起來并非易事。半導體被放置在夾心層中,上面和下面都有絕緣層,而絕緣層頂部蝕刻的孔會提供電氣接觸通道。超導材料會填滿這些孔留下的缺口,這一過程是在一個充滿氮氣的小箱內完成的,以保護已經完成的系統不受損傷。最終,研究人員在光學顯微鏡下使用遙控顯微操作器完成制造。
鮑姆格特納表示:“我們的測量結果顯示,制成這些混合式單層半導體元件確實是可能的——或許與其他更奇異的接觸材料相結合也是可能的,這將為人們進一步認識有關現象鋪平道路。”
這次超導體和半導體的成功結合也讓后繼的研究和發(fā)現提供了更多機會。據悉,這項研究已發(fā)表在美國《納米通訊》月刊上。
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