新技术实现微电子器件电子结构可视化

2019-07-22 09:33:14 来源: 科技日报-中国科技网 作者: 田学科

科技日报伦敦7月20日电   记者田学科

英国华威大学和美国华盛顿大学的研究人员开发了一种技术,首次将微电子器件中的电子结构可视化,这为制造二维半导体及精密协调的高性能微电子设备打开了大门。

材料的电子结构描述了电子在该材料内的行为,从而反应出流经该材料的电流的性质。这种行为会随着施加在材料上电压的大小而变化,随着电压变化而变化的电子结构决定了微电子电路的效率。操作装置中电子结构的变化是现代所有电子产品的基础,但到目前为止,还没有办法直接看到这些变化的具体情况,来帮助人们理解它们是如何影响电子行为的。

为了能够直观地观察研究微电子器件中电子的行为轨迹,优化微电子器件的功能,研究人员开发了一种新技术,用它可以在操控只有原子厚度的所谓二维材料制成的微电子器件时,测量电子的能量和动量;进而利用这些信息,对材料的光电特性进行可视化表达。该技术使用角度分辨光发射光谱(ARPES)来“激发”选定材料中的电子,通过将一束紫外线或X射线聚焦在一个特定区域的原子上,受到激发的电子就会从原子中被击出。然后,研究人员可以测量该电子的能量和运动方向,从而计算出它们在材料中所具有的能量和动量,由此决定了这种材料的电子结构。然后可以将其与理论预测进行比较,而理论预测是基于最先进的电子结构计算得出的。

研究人员认为,这项技术使得微电子器件电子结构可视化,让人们获得设计更高性能元器件所需的信息,从而制造出工作效率更高、能耗更低的电子元器件。还有助于开发二维半导体,这些半导体被视为下一代电子产品的潜在组件,在柔性电子、光电和自旋电子学中有着广泛的应用。该项由实验主导的研究成果发表在近期出版的《自然》杂志上。

加载更多>>
责任编辑: 房琳琳
专题 更多>>
国内 更多>>

APP被仿冒,这家民企踏上...

“老于妈、康帅傅、娃娃哈、奥利粤、大白免、星巴客……吓得我赶紧喝一口脉劫压压惊”“我喝过营养快车”“...

我国血脂异常人数已超4亿...

我国血脂异常人数已经超过4亿人,这是国家心血管病中心的权威统计数据。与如此庞大的患病人数相比,能把血脂...

中国荒漠化防治实用技术...

7月27日,第七届库布其国际沙漠论坛平行会议——中国荒漠化防治实用技术与经验推介高级别会议,在内蒙古鄂尔...

“少年航天员特训营”在...

“寻找少年航天员——我的月球家园”征文活动颁奖仪式暨“少年航天员特训营”开营仪式,29日在国家天文台举...

发展植保无人机与专用药...

飞防及其配套技术逐步成熟,正在乡村振兴战略中发挥越来越重要的积极作用,科学植保、高效植保、绿色植保必...

科报集萃 更多>>

第十七届国际黄金珠宝首...

“时尚金都 财富招远”第十七届国际黄金珠宝首饰博览会,将于8月28日至9月1日,在山东省招远市举办。