Hvad er en superlattice?
En superlattice er en struktur, der består af skiftende lag af forskellige materialer.Disse lag måles typisk i nanometre, og den typiske superlattice er ekstremt lille.Disse strukturer bruges til oprettelse af nye former for halvledere, der udviser forskellige egenskaber end deres inkluderede materialer.Når denne teknologi kommer ind i mainstream, antages det, at den vil give forskere mulighed for at skabe materialer med meget forskellige egenskaber uden ændringer i dens udseende.
Strukturen fremstilles ved at stable lag af forskellige materialer oven på hinanden.Disse lag er meget tynde, tyndere end et menneskehår.Ved at stable sådanne tynde materialer sammen blandes egenskaberne for de individuelle materialer sammen på uventede måder.Denne kombination af egenskaber giver forskere mulighed for at skabe stoffer, der har egenskaber, der er sjældne eller ukendte blandt naturlige materialer.
Der er to almindelige grunde til at fremstille en superlattice -struktur.Den første er at øge materialemodstanden mod forskydningseffekter.Processen med at fremstille en superlattice øger modstanden mod forskydning langt ud over modstanden, som et af de bestanddele materialer besidder.Denne modstand giver materialet mulighed for at opretholde sin struktur under højere spændinger end traditionelle materialer.
Den anden almindelige årsag til konstruktionen af en superlattice er at fremstille nye sorter af halvledere.Disse materialer transmitterer elektricitet bedre end en isolator, men ikke så god som en leder.De bruges i næsten enhver form for moderne elektronik, ofte i form af et integreret kredsløb eller mikrochip.Nuværende halvledere er normalt lavet af silicium, men superlattice halvledere kan være lavet af mange forskellige ting.
Halvledende superlattices har en håndfuld fordele i forhold til typiske halvledere.Disse fremstillede materialer kan føre elektricitet hurtigere eller langsommere end en typisk siliciumsemikonduktør, blot ved at ændre mængderne af stoffer i gitteret.Dette tillader den tilpassede konstruktion af en halvleder med meget specifikke tolerancer.
En anden fordel involverer at holde nogle egenskaber ved de gitterede materialer adskilt.Ved at oprette en lagdelt dirigent er det muligt at sende strømme med varierende kraft over halvlederen.I virkeligheden videregiver hvert lag magt med sin naturlige hastighed.Dette vil give et enkelt materiale mulighed for at operere på to forskellige frekvenser på samme tid og forbedre materialesponstiden.
Få fremstillede varer bruger superlattices.Nogle virksomheder eksperimenterer med batterier og pærer, der bruger superlattice-baserede katoder, men de er meget sjældne.Den forskning, der pågår i marken, vil sandsynligvis ændre det.Superlattice -strukturer har mange egenskaber, der, når de tilføjes til almindelige forbrugsvarer, øger deres levetid og reducerer deres strømforbrug.