北美科学家研发出新型薄膜半导体，电子迁移速度约为传统半导体7倍

7 月 20 日消息，来自美国麻省理工学院、加拿大渥太华大学等机构的科学家，利用一种名为三元碲铋矿（ternary tetradymite）的晶体材料研制出一种新型超薄晶体薄膜半导体。

据介绍，这种“薄膜”厚度仅 100 纳米，其中电子的迁移速度约为传统半导体的 7 倍从而创下新纪录。这一成果有助科学家研发出新型高效电子设备。相关论文已经发表于《今日材料物理学》杂志（IT之家附 DOI:10.1016/j.mtphys.2024.101486）。

据介绍，这种“薄膜”主要是通过“分子束外延技术”精细控制分子束并“逐个原子”构建而来的材料。这种工艺可以制造出几乎没有缺陷的材料，从而实现更高的电子迁移率（即电子在电场作用下穿过材料的难易程度）。

简单来说，当科学家向“薄膜”施加电流时，他们记录到了电子以 10000 cm²/V-s 的速度发生移动。相比之下，电子在“硅半导体”中的移动速度约为 1400 cm²/V-s，而在传统铜线中则要更慢。

这种超高的电子迁移率意味着更好的导电性。这反过来又为更高效、更强大的电子设备铺平了道路，这些设备产生的热量更少，浪费的能量更少。

研究人员将这种“薄膜”的特性比喻成“不会堵车的高速公路”，他们表示这种材料“对于更高效、更省电的电子设备至关重要，可以用更少的电力完成更多的工作”。

科学家们表示，潜在的应用包括将“废热”转换成电能的可穿戴式热电设备，以及利用电子自旋而不是电荷来处理信息的“自旋电子”设备。

科学家们通过将“薄膜”置于极寒磁场环境中来测量材料中的电子迁移率，然后通过对薄膜通电测量“量子振荡”。当然，这种材料即使只有微小的缺陷也会影响电子迁移率，因此科学家们希望通过改进薄膜的制备工艺来取得更好的结果。

麻省理工学院物理学家 Jagadeesh Moodera 表示：“这表明，只要能够适当控制这些复杂系统，我们就可以实现巨大进步。我们正朝着正确的方向前进，我们将进一步研究、不断改进这种材料，希望使其变得更薄，并用于未来的自旋电子学和可穿戴式热电设备。”

全球显示驱动芯片及电源管理芯片分析报告

第一章 半导体及集成电路行业综述

第二章 集成电路设计行业市场综述

一、集成电路设计行业发展概述

二、集成电路设计行业市场分析

第三章 显示驱动芯片市场综述

一、显示驱动芯片行业简介

二、显示驱动芯片市场发展综述

三、显示驱动芯片市场需求趋势分析

1. 显示驱动芯片主要应用市场趋势分析

1.1全球及中国大陆穿戴市场显示驱动芯片市场需求趋势

1.2全球及中国大陆手机市场显示驱动芯片市场需求趋势

1.3全球及中国大陆个人电脑市场显示驱动芯片市场需求趋势

1.4全球及中国大陆电视及商显市场显示驱动芯片市场需求趋势

1.5全球及中国大陆车载工控应用市场显示驱动芯片市场需求趋势

2.1全球及中国大陆TFT-LCD驱动芯片市场需求趋势

2.2全球及中国大陆TDDI驱动芯片市场需求趋势

2.3全球及中国大陆AMOLED驱动芯片市场需求趋势

四、全球驱动芯片设计公司竞争力分析

3.1全球及中国大陆穿戴显示驱动芯片市场竞争格局分析

3.2全球及中国大陆手机显示驱动芯片市场竞争格局分析

3.3全球及中国大陆个人电脑显示驱动芯片市场竞争格局分析

3.4全球及中国大陆电视及商显显示驱动芯片市场竞争格局分析

3.5全球及中国大陆车载工控应用显示驱动芯片市场竞争格局分析

第四章 显示面板电源管理芯片行业分析

一、电源管理芯片简介

二、全球及中国大陆显示面板电源管理芯片市场规模分析

三、全球显示面板电源管理芯片市场竞争格局分析

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