Üst yapı, farklı materyallerden oluşan alternatif katmanlardan oluşan bir yapıdır. Bu katmanlar tipik olarak nanometre cinsinden ölçülür ve tipik üst tabaka son derece küçüktür. Bu yapılar, içerdikleri malzemelerden farklı özellikler sergileyen yeni yarı iletken formlarının oluşturulmasında kullanılır. Bu teknoloji ana akıma girerken, bilim adamlarının görünümlerinde herhangi bir değişiklik yapmadan çok farklı özelliklere sahip malzemeler oluşturmalarına izin vereceğine inanılıyor.
Yapı, farklı malzemelerin katmanlarının üst üste istiflenmesiyle yapılır. Bu katmanlar çok incedir, insan saçından bile daha incedir. Bu gibi ince malzemeleri bir araya getirerek, tek tek malzemelerin özellikleri beklenmedik şekillerde birbirine karışır. Bu özelliklerin birleşimi, bilim adamlarının doğal malzemeler arasında nadir veya bilinmeyen özelliklere sahip maddeler oluşturmalarına izin verir.
Üst yapı oluşturma için iki genel neden vardır. Birincisi, malzemenin kesme etkilerine karşı direncini artırmaktır. Bir üst yapı yapma işlemi, kurucu maddelerin herhangi birinin sahip olduğu direncin çok ötesinde kaymaya karşı direnci arttırır. Bu direnç, malzemenin yapısını geleneksel malzemelerden daha yüksek baskı altında tutmasını sağlar.
Bir üst yapı inşaatının diğer yaygın nedeni, yeni çeşit yarı iletkenler üretmektir. Bu malzemeler elektriği yalıtkandan daha iyi iletir, ancak iletken kadar iyi değil. Hemen hemen her modern elektronik formunda, genellikle entegre devre veya mikroçip şeklinde kullanılırlar. Mevcut yarı iletkenler genellikle silikondan yapılır, ancak çok düzlemsel yarı iletkenler birçok farklı şeyden yapılabilir.
Yarı iletken üst yapı tipleri, tipik yarı iletkenlere göre çok az sayıda avantaja sahiptir. Bu üretilen malzemeler elektriği, kafes içindeki maddelerin miktarını değiştirerek tipik bir silikon yarı iletkenden daha hızlı veya daha yavaş iletebilir. Bu, çok özel toleranslara sahip yarı iletkenlerin özel yapımını sağlayacaktır.
Diğer bir avantaj, kafes malzemelerin bazı özelliklerinin ayrı tutulmasıdır. Katmanlı bir iletken oluşturarak, yarı iletken boyunca değişken güçte akımlar göndermek mümkündür. Aslında her katman, gücü doğal hızında iletir. Bu, tek bir malzemenin aynı anda iki farklı frekansta çalışmasına izin vererek malzeme yanıt süresini iyileştirir.
Üretilen az sayıdaki ürün üst yapı kullanıyor. Bazı şirketler, düz uçlu katot kullanan bataryalar ve ampulleri deniyorlar, ancak çok nadir. Alanında devam etmekte olan araştırmalar muhtemelen bunu değiştirecek. Yüzeysel yapılar, ortak tüketim mallarına eklendiğinde ömrünü uzatacak ve güç tüketimini azaltacak birçok özelliğe sahiptir.
