光驅動電子氣預示著超快電子學的未來

未來，我們的手機和互聯網傳輸是否能夠使用光而不僅僅是電力來運行？現在，由阿爾伯特·費爾特實驗室 (CNRS/Thales) 的 CNRS 研究人員領導的國際研究小組首次發現瞭如何通過照射由氧化物層組成的材料來產生 LED 屏幕中的電子氣。

這些氣體自然存在於一些半導體材料中，以前只能使用氧化材料中的電信號來操縱。當燈關閉時，氣體消失。

這種現象位於光學和電子學的交界處，為電子學、自旋電子學和量子計算的眾多應用開闢了道路。發表在的研究中對此進行了描述 天然材料。

可以使用光而不是電來控制的電子元件具有速度更快、更節能且更易於操作的優點。例如，使用光控晶體管可以消除芯片上多達三分之一的電觸點，僅在計算機處理器上就節省了約十億個電觸點。

這一發現可能會導致結合光子學和電子學的其他應用，例如超靈敏光學探測器。在這種情況下，光有效地充當放大器。在相同電壓下，產生的電流比黑暗中強10萬倍。

這一突破是通過先進的實驗和理論計算的結合實現的。兩個氧化層之間界面處的原子排列經過仔細校準，使用原子級觀察來確定原子的行為，模擬有助於描述電子在光刺激影響下的運動。

來自斯特拉斯堡材料物理與化學研究所（CNRS/斯特拉斯堡大學）和固體物理實驗室（CNRS/巴黎薩克雷大學）的科學家也參與了這項研究。