透明新材料为先进电子和量子设备铺平道路

明尼苏达大学的研究人员开发出一种透明的导电材料，大大提升了电子在高功率电子设备中的移动速度和效率，为人工智能、计算机技术和量子技术等领域带来了潜在变革。该材料能够在可见光和紫外光下保持透明，同时实现前所未有的高性能，这是半导体设计中的一项重要突破，有望推动全球半导体产业的发展。

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半导体是智能手机和医疗设备等电子产品的核心。为满足新技术需求，科学家不断研发超宽带隙材料，这些材料能在极端条件下高效传导电力，适用于更耐用的电子设备。本研究通过增大材料的“带隙”来提升透明度和导电性，为高性能计算、智能手机，甚至量子计算机的突破性发展奠定了基础。

提高透明性和导电性

研究团队开发的这种新型透明导电氧化物具有特殊的层状结构，在保持导电性的同时提高了透明度。这项创新为未来的高速、高效设备提供了有力的材料解决方案，尤其适用于需求迅速增长的人工智能和技术领域。

材料结构的技术验证与优化

明尼苏达大学化学工程与材料科学教授Bharat Jalan表示，这一突破彻底改变了透明导电材料的性能，克服了深紫外设备在性能上的长期限制。此外，博士生Fengdeng Liu和Zhifei Yang在Jalan的实验室中进行了多次实验，消除材料中的缺陷，以优化性能。

“通过电子显微镜观察，我们发现这种材料几乎无缺陷，表明氧化物钙钛矿在缺陷控制下可以成为强大的半导体材料。”该研究的资深作者Andre Mkhoyan教授补充道。

这项研究的论文于2024年11月1日发表在《科学进展》期刊上，明尼苏达大学和加州理工学院的科学家们合作完成了研究，资金来源包括美国空军科学研究办公室、国家科学基金会和明尼苏达大学材料科学与工程中心。

参考文献：Liu, F., Yang, Z., Abramovitch, D., Guo, S., Mkhoyan, K.A., Bernardi, M., & Jalan, B. (2024). Deep-ultraviolet transparent conducting SrSnO3 via heterostructure design. Science Advances, DOI: 10.1126/sciadv.adq7892

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