E A kaliforniai San Diego-i University-i mérnökök metaanyagokat használtak a világméretű és935;39;első félvezető, könnyű vezérlés ű mikroelektronikai eszköz kifejlesztésére, amelyet csak alacsony feszültségű, alacsony teljesítményű lézerek izgattak fel.A vezetőképesség tízszer magasabb, mint a hagyományos.Ez a technológia elősegíti a gyorsabb, nagyobb teljesítményű mikroelektronikai eszközök gyártását, és várhatóan hatékonyabb napelemeket fog előállítani.

A meglévő hagyományos mikroelektronikai eszközök, például a tranzisztorok teljesítményét végső soron az alkotó anyagok teljesítménye korlátozza.Például maga a félvezető természete korlátozza az eszköz vezetőképességét vagy elektronáramlását.Mivel a félvezetőknek van egy úgynevezett sávos hézaguk, ez azt jelenti, hogy némi külső energiát kell alkalmazni ahhoz, hogy az elektronok átugorjanak a sávnyíláson.Emellett az elektron sebessége is korlátozott, mert amikor az elektronok áthaladnak a félvezetőn, mindig összeütköznek az atomokkal a félvezető belsejében.

Az alkalmazott elektromágneses csoport, melyet Dan Sievenpiper vezetett, a UC San Diegóban végzett elektromos mérnöki professzor, feltárta az űrmentes elektronok telepítésére és az ţ 101. modul használatára vonatkozó korlátozásokat; félvezetők a hagyományos elektronika korlátainak leküzdésére.Ebrahim Forati, a tanulmány első szerzője azt mondta: " És reméljük, hogy ezt a mikroszinten is elérjük. "

Az elektronok anyagokból történő kibocsátásának folyamata azonban kihívást jelent.Ez a folyamat vagy nagyfeszültségű (legalább száz voltos) és nagy teljesítményű UV-lézer használatát igényli, vagy rendkívül magas hőmérsékletet (több mint 1000-as Fahrenheit fok), ami mikro- és nanoméretű elektronikus eszközökön nem praktikus.

Fésülő elektronmikroszkóp (SEM) félvezetőmentes mikroelektronikai eszköz (bal felső rész) és Au felületi felülete (felső jobb, alsó felület)

Erre a kihívásra a West Piper csapat készített egy foto-kibocsátó mikro-berendezést, ami elektronokat bocsát ki az anyagból, és a kioldási feltételek kevésbé szigorúak.

A készülék szilícium-szubsztrátumból, szilícium-dioxid-gátból és egy mesterséges felületből áll, amelynek tetején úgy hívják, hogy " áttétes. " A szemüveg felülete egy párhuzamos Au (arany) tömbből és egy gombás Au nanoszerkezetű tömbből áll.

Az Au Meta felületet úgy tervezték, hogy előállítsa " forró pontok " nagy intenzitású elektromos mezővel egyenáramú (tíz feszültségnél kevesebb) és alacsony teljesítményű infravörös lézerekkel egyidejűleg.Ezek " forró pontok " Az energia elég ahhoz, hogy " Húzás " az elektronok a fémből, felszabadítva a szabad elektronokat.

Az eszköz vizsgálati eredményei azt mutatják, hogy a vezetőképessége tízszeresen növekszik.Ibrahim azt mondta: " Ez azt jelenti, hogy több szabad elektront irányíthatsz. "

Western Piper azt mondta: " Természetesen ez nem helyettesíti az összes félvezető eszközt, de néhány konkrét alkalmazás esetében ez lehet a legjobb megoldás, mint például a nagyfrekvenciás vagy a nagyteljesítményű eszközök. "

A kutatók szerint a jelenlegi Au Super-superior felület csak a koncepció bizonyítása.Különböző típusú mikroelektronikai eszközök esetében eltérő felületi kialakításra és optimalizálásra van szükség.A kutatók szerint a következő lépés az, hogy megértsük ezeknek az eszközöknek a pikkelyességét és a teljesítményük korlátait.”

Az elektronikai alkalmazásokon kívül a csoport a technológia egyéb alkalmazásait is vizsgálja, mint például a fotokémia, a fotokatalizátor stb., hogy új fotovoltaikus eszközöket vagy környezetvédelmi alkalmazásokat valósítson meg.