光速度の0.3％まで分散したシリコンの電子

浦項科学技術大学（韓国）のエンジニアは、シリコンの電子速度の新記録を樹立しました 。 グラフェン膜によるコーティングのおかげで、粒子の速度を従来のトランジスタと比較して約20倍、つまり真空中の光の速度の最大0.3％増加させることができました。



したがって、既存の技術的基盤であっても、現在の20倍の頻度でプロセッサを作成することが可能です。 いわゆる「高速シリコン」は、完全なグラフェンプロセッサよりも既存の工場で生産する方が簡単です。



厚さ1原子のグラフェンフィルムの驚異的な特性は、2005年の発見以来知られています。このユニークな材料では、電荷は有効質量がゼロの相対論的粒子のように振る舞います。 したがって、グラフェンは、室温ですべての既知の材料の中で最高の導電率を持ちます。



問題は、グラフェン膜が不安定であるために入手が難しいことです。 つい最近になって、工業規模での最初の製造方法がテストされました。



シリコンでは、電気抵抗により電子速度が強く抑制されます。 この障壁を突破するために、韓国の専門家はシリコン層にグラフェンを追加しました。 この層は、シリコン自体の電子速度に影響を与えると想定されていました。 仮説をテストするために、光子によって電子衝撃を行い、一部の電子をノックアウトしてエネルギーを測定しました。 実験では、シリコンの一部の電子の質量が通常の1/20であることが示されました。これは、電子の速度が20倍に増加した材料を作成できる可能性を示しています。



韓国の専門家によると、これは制限ではありません。 彼らによると、さまざまなコーティングを試してみると、シリコン内の電子の緩和がさらに大きくなります。これは、グラフェンよりも3倍重くて遅いためです。



科学記事は、Physical Review Letters（DOI：10.1103 / PhysRevLett.104.246803）に掲載されています。