二硒化钨、钼结合控制激子 制造更节能晶体管

1月7日,瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)官网称,在开发了一种在室温下控制激子流的方法之后,EPFL的科学家们找到了新方法来控制激子的某些特性并改变它们所产生的光的偏振,有望催生更节能的电子设备。他们是第一个在室温下控制激子流的人。

洛桑联邦理工学院科学家发现了控制激子的新方法

EPFL纳米电子和结构实验室(LANES)的科学家团队是第一个能够在室温下控制激子流,现在他们发现的新技术可能会导致新一代电子器件的晶体管经历较少的能量损失和散热。科学家们的发现构成了一个新的研究领域,被称为谷电子学(valleytronics)的一部分,并刚刚发表在《自然光子学》上。

当一个电子吸收光并跃迁到一个更高的能级,即固体量子物理学中所称的“能带”时,就会产生激子。这个受激发的电子在其先前的能带中留下一个“电子空穴”。由于电子带负电荷,而空穴带正电荷,所以两个电子会被称为库仑力的静电力束缚在一起。这种“电子—空穴对”就被称为激子。

激子只存在于半导体和绝缘材料中,它们的特殊性质可以在二维材料中轻松获得。二维材料是基本结构只有几个原子厚的材料。这种材料最常见的例子是石墨烯和辉钼矿。

当这种二维材料结合在一起时,它们往往会表现出两种材料各自都不具备的量子特性。因此,EPFL工程学院的科学家将二硒化钨(WSe2)和二硒化钼(MoSe2)结合起来,并对其中的层间激子进行电气控制与偏振切换,揭示了一系列可能应用于高科技的新特性。

在最新研究中,该团队利用激光产生圆偏振光束,并稍微改变两种二维材料的位置,形成莫尔条纹,从而可以利用激子改变和调节光的偏振、波长和强度。具体来说,他们通过操纵激子的一个特性——“谷”(“谷电子学”名称的由来)实现了上述目标,“谷”与电子和空穴的极端能量有关,可用于纳米级别信息的编码和处理。

LANES的负责人AndrasKis说:“将几台采用这种技术的设备连接起来,将为我们提供一种处理数据的新方法。”“通过改变给定设备中光的偏振特性,我们可以在连接到它的第二个设备中选择一个特定的谷。这类似于从0切换到1或从1切换到0,这正是计算中使用的基本二进制逻辑。”

联系地址:福建省厦门市软件园二期望海路25号3楼;邮编:361008 © 1997 - 2019 中国钨业新闻网版权所有,未经允许禁止转载 闽ICP备05002525号-1
电话:0592-5129696,0592-5129595;传真:0592-5129797;电子邮件:sales@chinatungsten.com
旧版