E Andra användare vid University of California San Diego använde metamaterial för att utveckla världen och_.39.Konduktiviteten är tio gånger högre än den konventionella.Denna teknik bidrar till tillverkning av snabbare mikroelektroniska apparater med högre effekt och förväntas producera effektivare solpaneler.

Prestanda hos befintliga konventionella mikroelektroniska anordningar, såsom transistorer, begränsas i slutändan av prestandan hos deras ingående material.Till exempel begränsar halvledarens natur själva halvledarens ledningsförmåga eller elektronflöde av anordningen.Eftersom halvledare har ett så kallat band gap, innebär detta att viss extern energi måste appliceras för att få elektroner att hoppa genom bandgapet.Dessutom är hastigheten för elektroner också begränsad eftersom elektroner som passerar genom halvledaren alltid kolliderar med atomer inuti halvledaren.

Gruppen Applied Electromagnetics, ledd av Dan Sievenpiper, professor i elektroteknik vid UC San Diego, utforskade begränsningarna med användning av rymdfria elektroner för reproduktion och_.101, halvledare för att övervinna begränsningarna med traditionell elektronik.Ebrahim Forati, den första författaren till studien, sade: " Och vi hoppas kunna uppnå det på mikronivå. "

Men processen med att frigöra elektroner från material är en utmaning.Denna process kräver antingen användning av en hög spänning (minst 100 volt) och en UV-laser med hög effekt, eller kräver extremt höga temperaturer (över 1000 grader Fahrenheit), vilket är opraktiskt på mikro- och nanoskalig elektronisk utrustning.

Scannande elektronmikroskop (SEM) bild av en halvledarfri mikroelektronisk anordning (övre vänstra) och dess ytliga yta (övre höger, nedre)

För att klara denna utmaning har West Piper-teamet utformat en fotoemissiv mikroapparat som kan frigöra elektroner från materialet, och frigivningsvillkoren är mindre krävande.

Anordningen består av ett kiselsubstrat, en kiseldioxidbarriär och en konstruerad yta ovanpå vilken den kallas " metayta. " Ytan på glasögonen består av en parallell remsa av au (guld) matriser och en svampliknande au-nanostruktur.

Ytan Au Meta är utformad för att producera " Hot spots " med högintensiva elektriska fält vid samtidig användning av likspänningsfåglar (mindre än tio volt) och lågeffektinfraröda lasrar.Dessa " Hot spots " Energin är tillräcklig för att " Dra " elektroner ut ur metallen, frigör fria elektroner.

Provningsresultaten visar att anordningens konduktivitet ökar med tio gånger.Ibrahim sa: " Det betyder att du kan kontrollera fler fria elektroner. "

Western Piper sa: " Detta kommer naturligtvis inte att ersätta alla halvledarkomponenter, utan för vissa specifika tillämpningar kan detta vara den bästa lösningen, såsom högfrekventa eller högeffektsapparater. "

Enligt forskarna är den nuvarande överöverlägsna ytan bara ett bevis på konceptet.För olika typer av mikroelektroniska anordningar behövs olika utformning och optimeringar av superytor.Forskare säger att nästa steg är att förstå de här anordningarnas skalbarhet och begränsningar av deras prestanda.Exponering.

Förutom elektroniktillämpningar undersöker gruppen andra tekniska tillämpningar, såsom fotohemförsök, fotoanalys osv., för att uppnå nya solcellsutrustningar eller tillämpningar för miljön.