別怕漲電價 ?!新技術「氧化還原閘控」引領節能革命
最近政府放話打算漲電費,但如果你家裡的小電器不再需要插座,只需要極少的電力就能運轉一整天,那該有多好。科學家最近創造了一種新的微電子材料,它能在不用吃多少電力的情況下,聰明地控制電子如何來來去去。這就像是給電子設置了一個聰明的交通燈,讓它們知道何時停止、何時前進。這種技術被稱作「氧化還原閘控」,想像一下,這就像是微型版的路障,當需要時,就像按下魔法按鈕一樣,電子就能穿過一扇門,而當不需要時,門就關閉了。
在阿貢國家實驗室,科學家們利用一種名為「氧化還原閘控」的新技術,研發出一款新型的低功耗微電子設備。這項技術能在超低電壓下控制電子流動,就像人腦中的突觸開關一樣節能運作。這種創新或將開啟節能半導體,或量子設備的新節章。
這個想法來自於阿貢國家實驗室的大腦風暴,他們發現只要用一點點電壓——甚至比手機充電還要低,就可以促使這些材料開始工作。結果,就像是讓電子在微小的賽道上加速一樣,使得整個裝置像超級有效率的小型運動員,以極低的能耗實現高性能運作。
需要的電壓比手機充電還低
當今的電子裝置驅動的集成電路越來越強大,也隨之變得越來越小。科學家們正努力在芯片上塞下更多的半導體元件,以應對微電子技術的加速趨勢。
當今的電子裝置驅動的集成電路越來越強大,也隨之變得越來越小。科學家們正努力在芯片上塞下更多的半導體元件,以應對微電子技術的加速趨勢。這款半導體設備能像晶體管一樣運作,通過使用電壓修改電子流動,在更導電和更絕緣的狀態之間切換。
這項新的氧化還原閘控策略,即使在低電壓下也能大幅調節電子流,提供了更高的能效。這還有助於避免系統損壞,研究發現這些材料即使重複使用也幾乎沒有性能衰減。
這項技術已發表在最新一期的 《Advanced Materials 》。
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首圖來源:Argonne National Laboratory cc By4.0
圖片來源:Argonne National Laboratory cc By4.0
參考論文:
1.Redox Gating for Colossal Carrier Modulation and Unique Phase Control Advanced Materials
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