|
德國(guó)亥姆霍茲柏林材料與能源研究中心（HZB）的研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種特殊蝕刻技術(shù)，制造出介孔硅——一種充滿納米級(jí)孔隙的薄層材料。通過(guò)研究其電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率，團(tuán)隊(duì)首次揭示了介孔硅中電荷傳輸?shù)幕緳C(jī)制，為光伏、熱管理和納米電子學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用開(kāi)辟了新途徑。 介孔硅的獨(dú)特結(jié)構(gòu)使其具有巨大的內(nèi)表面積和極低的熱導(dǎo)率，成為熱絕緣材料的理想候選。這一特性尤其適用于量子計(jì)算機(jī)中的量子比特，因?yàn)榱孔颖忍匦枰跇O低溫（低于1開(kāi)爾文）下運(yùn)行，而介孔硅能有效防止熱量干擾，確保量子信息的穩(wěn)定存儲(chǔ)。 研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，介孔硅中的電荷傳輸主要由擴(kuò)展波動(dòng)態(tài)的電子主導(dǎo)，而非傳統(tǒng)認(rèn)為的局域態(tài)電子跳躍。這一發(fā)現(xiàn)通過(guò)塞貝克效應(yīng)測(cè)量得到驗(yàn)證，表明晶格振動(dòng)在電荷傳輸中不起作用。這一突破性理解為設(shè)計(jì)新型半導(dǎo)體材料提供了理論支持。 此外，介孔硅的生物相容性和高表面積特性使其在生物傳感器、電池陽(yáng)極和電容器等領(lǐng)域也具有廣泛應(yīng)用潛力。研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，通過(guò)有針對(duì)性地調(diào)控介孔硅的無(wú)序性，可以開(kāi)發(fā)出適用于光伏、熱管理甚至量子比特的新型半導(dǎo)體材料。 這項(xiàng)研究不僅推動(dòng)了介孔硅在量子計(jì)算中的應(yīng)用，還為半導(dǎo)體技術(shù)的未來(lái)發(fā)展提供了新的可能性。 《賽特科技日?qǐng)?bào)》網(wǎng)站（https://scitechdaily.com） |
