Vad är en superlattice?

Ett superlattice är en struktur som består av växlande lager av olika material.Dessa lager mäts vanligtvis i nanometrar, och det typiska superlattet är extremt litet.Dessa strukturer används för att skapa nya former av halvledare som uppvisar olika egenskaper än deras inkluderade material.När denna teknik kommer in i mainstream tros det att den kommer att göra det möjligt för forskare att skapa material med oerhört olika egenskaper utan några förändringar i dess utseende.

Strukturen görs genom att stapla lager av olika material ovanpå varandra.Dessa lager är mycket tunna, tunnare även än ett mänskligt hår.Genom att stapla så tunna material tillsammans smälter egenskaperna hos de enskilda materialen tillsammans på oväntade sätt.Denna kombination av egenskaper gör det möjligt för forskare att skapa ämnen som har egenskaper som är sällsynta eller okända bland naturliga material.

Det finns två vanliga skäl för att göra en superlattstruktur.Den första är att öka materialmotståndet mot klippeffekter.Processen att göra en superlattice ökar motståndet mot att skjuva långt bortom motståndet som innehas av något av de bestående materialen.Detta motstånd gör det möjligt för materialet att bibehålla sin struktur under högre spänningar än traditionella material.

Det andra vanliga skälet till konstruktionen av ett superlattice är att producera nya sorter av halvledare.Dessa material överför elektricitet bättre än en isolator, men inte lika bra som ledare.De används i nästan alla former av modern elektronik, ofta i form av en integrerad krets eller mikrochip.Nuvarande halvledare är vanligtvis tillverkade av kisel, men superlattice halvledare kan vara gjorda av många olika saker.

Halvledande superlattices har en handfull fördelar jämfört med typiska halvledare.Dessa tillverkade material kan genomföra elektricitet snabbare eller långsammare än en typisk kiselhalvledare, helt enkelt genom att ändra mängderna i gitteret.Detta gör det möjligt att anpassa en halvledare med mycket specifika toleranser.

En annan fördel innebär att man håller vissa egenskaper hos de lattade materialen separata.Genom att skapa en skiktad ledare är det möjligt att skicka strömmar med varierande kraft över halvledaren.I själva verket reläer varje lager kraft med sin naturliga hastighet.Detta gör att ett enda material kan fungera på två olika frekvenser samtidigt, vilket förbättrar materialets responstid.

Få tillverkade varor använder superlattices.Vissa företag experimenterar med batterier och glödlampor som använder superlattbaserade katoder, men de är mycket sällsynta.Forskningen som pågår inom fältet kommer sannolikt att förändra det.Superlattice -strukturer har många egenskaper som, när de läggs till vanliga konsumentvaror, kommer att öka deras livslängd och minska deras kraftförbrukning.