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半导体——科研领域伟大的魔术师

2023-05-31 16:31:56来源：仪器网关键词：半导体阅读量：15014

　　【仪器网本站速递】从移动电话到计算机，半个世纪的发展让电子产品与半导体紧密联系在一起。同时，半导体技术的不断进步也为科技产业“爆发”提供了基础。而随着人类对于集成电路、消费电子、通信系统等领域依赖程度不断提升，我们对于半导体这种材料的需求也在不断改变，无数科研学者开始投入到半导体的研究中，随之越来越多围绕半导体展开的技术开始出现。

　　在这一背景下，半导体也被赋予了各式各样的可能，它如同科研领域的魔术师，给研究人员不断的带去惊喜。而就在最近，日本的研究团队，成功创造了一种由硫化铅半导体胶体量子点组成的“超晶格”。这种晶格不但具备类似金属的导电性，同时不会因此影响量子限制效应，加以利用或许能改变电致发光设备、激光器、热电设备、传感器等产业的发展。

　　或许还有不少人不了解晶格，这里做个简单的介绍。晶格又称为晶架，简单的说就是内部的粒子在晶体中呈现明显规律性排列的空间格架。而超晶格则是在此基础上提出的概念，它是两种或多种材料构成的周期性交替层结构，通常每一层的厚度在几个纳米的数量级。

　　在理想情况下，超晶格由用两种晶格匹配很好的材料构成的，以几个纳米到几十个纳米的薄层交替生长并保持严格周期性的多层膜，属于复合材料。而如果超晶格是由两种具有不同带隙的半导体材料构成，每个量子阱都会形成新的选择定则影响电荷在此结构中的运动。这一特性在电子产品的研发中能够提供许多新的思路。像红外焦平面成像阵列就可以采用超晶格材料制作，并且能够发挥很高的性能。

　　回到前文提到的由硫化铅半导体胶体量子点组成的“超晶格”。这种材料的突破在于它实现了晶格中的各个量子点不需要配体也能直接相互连接，从而解决了半导体量子点难以高效导电的问题。

　　并且，从实际应用的就角度来说，这种材料或许能够改变光伏发电技术，从材料层面提高太阳能电池的能量转化效率，或者投入到生物科研中，制成荧光探针提升生物成像质量。而在民用领域，其也可能为涉及屏幕显示的电子产品，带来全新的改变。更重要的一点是，它也将为半导体产业的发展，提供新的思路与方向。

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