Hva er en Superlattice?
En superlattice er en struktur som består av vekslende lag av forskjellige materialer. Disse lagene måles vanligvis i nanometer, og den typiske supergitteret er ekstremt liten. Disse strukturene brukes til å lage nye former for halvledere som har andre egenskaper enn de inkluderte materialene. Når denne teknologien kommer inn i mainstream, antas det at den vil tillate forskere å lage materialer med enormt forskjellige egenskaper uten endringer i utseendet.
Strukturen er laget ved å stable lag av forskjellige materialer oppå hverandre. Disse lagene er veldig tynne, tynnere selv enn et menneskehår. Ved å stable slike tynne materialer sammen, smelter egenskapene til de enkelte materialene sammen på uventede måter. Denne kombinasjonen av egenskaper lar forskere lage stoffer som har egenskaper som er sjeldne eller ukjente blant naturlige materialer.
Det er to vanlige grunner for å lage en superlattice-struktur. Den første er å øke materialets motstand mot skjæreffekter. Prosessen med å lage en supergitter øker motstanden mot skjæring langt utover motstanden som noen av bestanddelene har. Denne motstanden lar materialet opprettholde strukturen under høyere påkjenninger enn tradisjonelle materialer.
Den andre vanlige årsaken til konstruksjonen av en superlattice er å produsere nye varianter av halvledere. Disse materialene overfører strøm bedre enn en isolator, men ikke så bra som en leder. De brukes i nesten alle former for moderne elektronikk, ofte i form av en integrert krets eller mikrochip. Aktuelle halvledere er vanligvis laget av silisium, men superlattice halvledere kan være laget av mange forskjellige ting.
Halvledende superlattices har en håndfull fordeler i forhold til typiske halvledere. Disse produserte materialene kan lede strøm raskere eller tregere enn en typisk silisium halvleder, ganske enkelt ved å endre mengden av stoffer i gitteret. Dette vil tillate tilpasset konstruksjon av en halvleder med veldig spesifikke toleranser.
En annen fordel innebærer å holde noen av egenskapene til gittermaterialene atskilt. Ved å lage en lagdelt leder er det mulig å sende strømmer med varierende kraft over halvlederen. Faktisk videresender hvert lag strømmen med sin naturlige hastighet. Dette vil tillate et enkelt materiale å operere på to forskjellige frekvenser samtidig, noe som forbedrer materialets responstid.
Få produserte varer bruker supergitter. Noen selskaper eksperimenterer med batterier og lyspærer som bruker supergitterbaserte katoder, men de er veldig sjeldne. Forskningen som pågår i feltet vil sannsynligvis endre det. Superlattice-strukturer har mange egenskaper som, når de blir lagt til vanlige forbruksvarer, vil øke levetiden og redusere strømforbruket.