Ученые нашли способ быстрого преобразования полупроводника в металл и обратно

Исследователи обнаружили, что с помощью света можно быстро переключать материал между полупроводниковым и металлическим состояниями.

В основе многих современных технологий лежат транзисторы, обычно состоящие из нескольких полупроводников, уступающим металлам по проводимости. Такое строение ограничивает их производительность и минимальные размеры устройств. Хотя их свойства можно изменить методом химического легирования, но этот процесс необратим.

Теперь группа ученых из Общества Макса Планка обнаружила, что воздействуя лазером на поверхность полупроводникового оксида цинка его можно легко преобразовывать в металл и обратно. Такое фотолегирование достигается за счет того, что свет изменяет электронные свойства материала. В результате электроны внезапно начинают свободно перемещаться, и ток может течь также свободно, как в металле. После выключения света, оксид цинка быстро возвращается к полупроводниковому состоянию.

По словам исследователей, несмотря на совершенно разные подходы, оптический метод воздействует на материал так же, как и химическое легирование. Они также отмечают, что таким способом можно быстро добиться огромных изменений даже при очень низкой мощности лазера. Переключение происходит всего за 20 фемтосекунд.

Данное открытие может привести к разработке сверхбыстрых транзисторов с оптическим управлением. В дальнейшем группа будет изучать другие полупроводники, надеясь обнаружить более энергоэффективные варианты.

Ранее мы также сообщали о разработке технологии, которая позволяет производить металлы в 4 раза тверже обычного.