the future of semi-metal electronics
半金属的物理性质和电子设备应用。信用:自然评论电气工程(2024)。DOI:10.1038/s44287-024-00068-z

德克萨斯农工大学材料科学与工程系助理教授 Yuxuan Cosmi Lin 博士和一组研究人员正在研究半金属在电子设备中的潜在应用和独特的物理性质。

这项研究发表于自然评论电气工程

传统上,微电子学和可由三种类型的材料制成:用于计算的半导体、用于传输功率和信号的金属以及用于隔离不同电气元件的绝缘体。

第四种材料,半金属,可能提供比行业标准更好的替代品。半金属是一种性质介于金属和半导体之间的特殊材料。这些材料因其良好的特性而具有重要意义,例如广泛可调的电子能态,以及它们独特的拓扑特性,有助于控制晶体管和微芯片等电子设备的流动。

半金属是现代微芯片技术的重要组成部分,基于半金属的器件技术可以提供卓越的计算性能并降低功耗几个数量级。

林在其综述文章中总结和分析了半金属在电子器件中的潜在应用,为研究人员提供了指导未来研究和促进跨学科合作的全面知识资源。

“这篇综述总结了迄今为止所有关于半金属的研究,我们从定义上重新定义了半金属的概念,对它们进行了分类,并根据分类总结了它们在电子学中的应用,”林说。“这篇综述文章为后续所有半金属研究提供了坚实的基础和方向。”

Lin 表示,这些金属可用于新器件,例如晶体管、非易失性存储器(即使断电也能保持电量的存储器)以及由半金属制成的片上互连及其与其他材料的接口。

它还解决了半金属当前的问题,例如确定如何扩大加工技术以及如何将该技术与主流硅技术融合,同时还详细说明了在高通量中寻找具有所需性能的新半金属的困难。

林说:“这篇综述有助于识别当前的挑战,提出潜在的解决方案,作为教育资源和行业参考,为进一步探索半金属技术奠定坚实的基础,并促进新产品的开发和市场化。”

翟恩子和工程研究生,领导了这篇评论文章的工作。该项目是耶鲁大学苏丛博士团队和香港科技大学邵启明博士团队的跨校合作。这三个小组有着长期的合作,每个小组都对半金属电子学的不同方面做出了重大贡献。

林说:“这对我们以及整个研究界来说都是一个很好的机会,可以从更广阔的角度看待问题,并更好地塑造未来的研究领域和技术发展目标。”

“它不仅为研究人员提供了集中的知识来源,而且还为那些不研究半金属但致力于研究的人介绍了一种新的材料选择同时总结了半金属在电子领域应用的基础研究方向。”

更多信息:Enzi Zhai 等人,半金属电子学的兴起,自然评论电气工程(2024)。DOI:10.1038/s44287-024-00068-z

引文:半金属为电子设备提供了新的可能性(2024 年 9 月 18 日)检索日期:2024 年 9 月 18 日来自 https://techxplore.com/news/2024-09-semi-metals-possibilities-electronic-devices.html

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