超格子とは？

超格子は、異なる材料の交互の層で構成される構造です。 これらの層は通常ナノメートルで測定され、典型的な超格子は非常に小さいです。 これらの構造は、含まれる材料とは異なる特性を示す新しい形態の半導体の作成に使用されます。 この技術が主流になると、科学者は外観を変えることなく、非常に異なる特性を持つ材料を作成できると考えられています。

この構造は、異なる材料の層を互いに積み重ねることによって作成されます。 これらの層は非常に薄く、人間の髪の毛よりも薄くなっています。 このような薄い素材を積み重ねることにより、個々の素材の特性が思いがけない形で融合します。 この特性の組み合わせにより、科学者は、天然素材の中で希少または未知の特性を持つ物質を作成できます。

超格子構造を作る理由は2つあります。 1つ目は、せん断効果に対する材料の耐性を高めることです。 超格子を作成するプロセスは、構成材料のいずれかが持つ抵抗をはるかに超えて、せん断に対する抵抗を増加させます。 この抵抗により、材料は従来の材料よりも高い応力下で構造を維持できます。

超格子を構築する他の一般的な理由は、新しい種類の半導体を製造することです。 これらの材料は、絶縁体よりも電気をよく伝達しますが、導体ほど良好ではありません。 それらは、ほとんどの場合、集積回路またはマイクロチップの形で、現代の電子機器のほぼすべての形で使用されています。 現在の半導体は通常シリコンで作られていますが、超格子半導体は多くの異なるもので作られています。

半導体超格子には、一般的な半導体に比べていくつかの利点があります。 これらの製造された材料は、格子内の物質の量を変えるだけで、典型的なシリコン半導体よりも速くまたは遅く電気を伝導できます。 これにより、非常に特殊な公差を持つ半導体のカスタム構成が可能になります。

別の利点は、格子状材料のいくつかの特性を別々に保つことです。 層状の導体を作成することにより、さまざまな電力の電流を半導体に流すことができます。 実際には、各層は自然な速度で電力を中継します。 これにより、1つの素材が2つの異なる周波数で同時に動作できるようになり、素材の応答時間が改善されます。

超格子を利用している製品はほとんどありません。 一部の企業は、超格子ベースのカソードを使用するバッテリーと電球を実験していますが、それらは非常にまれです。 この分野で進行中の研究は、おそらくそれを変えるでしょう。 超格子構造には多くの特性があり、一般的な消費財に追加すると、寿命が延び、消費電力が削減されます。