2013-12-02
發現全新「Stanene」拓撲絕緣體物料
更勝石墨烯 常溫下實現100%導電性能
文: Spike Lam / 新聞中心

美國能源部的 SLAC 實驗室 2 日表示,發表一稱常溫下其導電率高達 100% 的材料「 Stanene 」,它是平面結構的單層單層錫原子,其效果可能比石墨烯更佳,此項發現如果能夠應用於半導體生產,將可以令晶片時脈更快、功耗更低,並且有效解決發熱問題。

 

「 Stanene 」屬於拓撲絕緣體,是一類只靠外側邊緣或表面導電的材料。當拓撲絕緣體只有一層原子厚度時,其邊緣能達成完美導電,導電率達到 100% 水平,迫使電子在定義通道上移動而且不會產生沒有任何阻值。

 

據美國能源部 SLAC 實驗室指出,在研究過程中發現很多結構都是拓撲絕緣體,但只有「 Stanene 」是唯一被發現在常溫下導電,此項發現將可能改變整個半導體未來發展。

 

此外,當「 Stanene 」物料添加氟原子到該原子結構中時,該材料也能在溫度高達 100 攝氏度時以 100% 的導電率導電,令「 Stanene 」物料實用性大大提升相較石墨烯物料來說「 Stanene 」的表現更佳,但業界必需要克服「 Stanene 」的厚度只有一個原子厚,量產仍存在相當難度。

 

預期未來「 Stanene 」將實現於微處理器內部電氣線路,能大大降低消耗和計算機芯片發熱,以及用於包括替代晶體管以矽材料為主的電路結構中。

 

Stanene

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