近日，美國麻省理工學院和加拿大渥太華大學的科學家利用三元碲鉍礦晶體材料研制出一種新型超薄晶體薄膜半導體。這項技術突破使得電子的遷移速度達到了傳統半導體的7倍，為高效電子器件的研發鋪平了道路。
這種超薄的"薄膜"半導體厚度僅為100納米，通過分子束外延技術精細控制分子束，逐個原子構建而成，幾乎無缺陷的材料結構使得其電子遷移率達到了驚人的10000 cm²/V-s，遠遠超過了硅半導體的1400 cm²/V-s。
"這就像一條不會堵車的高速公路，"研究人員描述這種材料的特性，"它對于更高效、更省電的電子設備至關重要，可以用更少的電力完成更多的工作。"
超高的電子遷移率不僅意味著更好的導電性，還意味著電子設備在運行時產生的熱量更少，浪費的能量更少。這一特性為開發新型的電子設備提供了可能，例如將廢熱轉換成電能的可穿戴式熱電設備，以及利用電子自旋處理信息的自旋電子設備。
為了測量這種材料中的電子遷移率，科學家們將其置于極寒磁場環境中，并通過通電測量量子振蕩。麻省理工學院的物理學家Jagadeesh Moodera表示，這項成果表明，通過適當控制這些復雜系統，可以實現巨大的科技進步。
"我們正朝著正確的方向前進，"Moodera說，"我們將進一步研究、不斷改進這種材料，希望使其變得更薄，并用于未來的自旋電子學和可穿戴式熱電設備。"
這項研究不僅展示了材料科學領域的新進展，也為未來的電子器件技術革新提供了堅實的基礎。
