科学家发现最新半导体材料 芯片速度最高可提升千倍

近日，纽约哥伦比亚大学的科学家发现了名为Re6Se8Cl2的超原子（superatomic）材料，用其制作计算机芯片可以大幅提升运行速度，是当前商用产品的数百甚至是数千倍。

传统计算机芯片主要采用硅材质，通过电子流来传输数据。不过在传输过程中，这些粒子会剧烈分散，以热量的形式浪费能量，并减慢数据从A到B所需的时间。

科学家Milan Delor及其同事发现了由铼、硒和氯组成的Re6Se8Cl2超原子材料，其中原子形成簇，不过在某些方面仍然保持元素的一些特性。

在这种材料中，虽然称为激子（excitons）的粒子移动速度要低于电子在硅中的移动速度，但重要的是，这些激子以箭头直线移动，能够比硅电子更快到达目的地。

这就像是微观下的龟兔赛跑，虽然兔子（硅电子）速度更快，但弹跳太多，实际上并没有飞得很远、很快；乌龟（激子）能够更专注于传输，可以更快到达目的地。

Delor构想如果使用这种新材料，激子替代电子创建晶体管，在移动过程中不会发生散射，从 A 点到 B 点的传输速度比硅电子快100-1000倍。

（论文：Jakhangirkhodja A. Tulyagankhodjaev et al.,Room-temperature wavelike exciton transport in a van der Waals superatomic semiconductor.Science382,438-442(2023).DOI:10.1126/science.adf2698）