Superlattice là gì?

Superlattice là một cấu trúc được tạo thành từ các lớp vật liệu khác nhau.Các lớp này thường được đo bằng nanomet, và superlattice điển hình là cực kỳ nhỏ.Các cấu trúc này được sử dụng trong việc tạo ra các dạng chất bán dẫn mới thể hiện các tính chất khác nhau so với các vật liệu bao gồm của chúng.Vì công nghệ này đi vào dòng chính, người ta tin rằng nó sẽ cho phép các nhà khoa học tạo ra các vật liệu có các tính chất rất khác nhau mà không có bất kỳ thay đổi nào về ngoại hình của nó. Cấu trúc được tạo ra bằng cách xếp các lớp vật liệu khác nhau lên nhau.Các lớp này rất mỏng, mỏng hơn cả một mái tóc của con người.Bằng cách xếp các vật liệu mỏng như vậy lại với nhau, các tính chất của các vật liệu riêng lẻ hòa quyện với nhau theo những cách bất ngờ.Sự kết hợp của các thuộc tính này cho phép các nhà khoa học tạo ra các chất có các thuộc tính hiếm hoặc không được biết đến trong các vật liệu tự nhiên. Có hai lý do phổ biến để tạo ra cấu trúc siêu thị.Đầu tiên là tăng khả năng chống lại các hiệu ứng cắt.Quá trình tạo ra một siêu chiến phẩm làm tăng khả năng chống cắt vượt xa lực cản được sở hữu bởi bất kỳ vật liệu cấu thành nào.Điện trở này cho phép vật liệu duy trì cấu trúc của nó dưới các ứng suất cao hơn các vật liệu truyền thống.

Lý do phổ biến khác để xây dựng một siêu thị là để tạo ra các loại chất bán dẫn mới.Những vật liệu này truyền điện tốt hơn một chất cách điện, nhưng không tốt bằng một dây dẫn.Chúng được sử dụng ở gần như mọi hình thức của các thiết bị điện tử hiện đại, thường ở dạng mạch tích hợp hoặc vi mạch.Chất bán dẫn hiện tại thường được làm bằng silicon, nhưng chất bán dẫn siêu cấp có thể được làm từ nhiều thứ khác nhau. Các siêu dẫn bán dẫn có một số ít lợi thế so với chất bán dẫn điển hình.Những vật liệu được sản xuất này có thể dẫn điện nhanh hơn hoặc chậm hơn so với chất bán dẫn silicon điển hình, chỉ đơn giản bằng cách thay đổi lượng chất trong mạng.Điều này sẽ cho phép xây dựng tùy chỉnh của chất bán dẫn với dung sai rất cụ thể.Một lợi thế khác liên quan đến việc giữ một số tính chất của các vật liệu bị lưới riêng biệt.Bằng cách tạo một dây dẫn xếp lớp, có thể gửi các dòng điện có công suất khác nhau trên chất bán dẫn.Trong thực tế, mỗi lớp chuyển tiếp sức mạnh ở tốc độ tự nhiên của nó.Điều này sẽ cho phép một vật liệu duy nhất hoạt động trên hai tần số khác nhau cùng một lúc, cải thiện thời gian đáp ứng vật liệu.

Rất ít hàng hóa được sản xuất đang sử dụng các superlattices.Một số công ty đang thử nghiệm pin và bóng đèn sử dụng catốt dựa trên superlattice, nhưng chúng rất hiếm.Các nghiên cứu đang diễn ra trong lĩnh vực này có thể sẽ thay đổi điều đó.Các cấu trúc siêu thị có nhiều tính chất, khi được thêm vào hàng tiêu dùng thông thường, sẽ làm tăng tuổi thọ của chúng và giảm mức tiêu thụ năng lượng của chúng.