EInženýři na Kalifornské univerzitě v San Diegu používali metamateriály k rozvoji světa.'s první polovodič-zdarma, světlo-řízené mikroelektronické zařízení, které bylo jen vzrušeno nízkou-napětí, nízké-Elektrické lasery.vodivost je desetkrát vyšší než konvenční.Tato technologie napomáhá výrobě rychlejších mikroelektronických zařízení s vyšším výkonem a očekává se, že budou vyrábět efektivnější solární panely.

Výkonnost stávajících konvenčních mikroelektronických zařízení, jako jsou tranzistory, je nakonec omezena výkonem jejich základních materiálů.Například povaha polovodiče sama omezuje vodivost nebo elektronový tok zařízení.Protože polovodiči mají tak-tzv. pásmová mezera, to znamená, že některé vnější energie je třeba aplikovat, aby elektrony skákaly přes pásmovou mezeru.Navíc je elektronová rychlost také omezena, protože když elektrony procházejí polovodičem, vždy se střetnou s atomy uvnitř polovodiče.

Applied Electromagnetics Group, vedená Danem Sievenpiperem, profesorem elektrotechniky na UC San Diego, zkoumala omezení používání elektronů bez prostoru k replaciepolovodiče k překonání omezení tradiční elektroniky.Ebrahim Forati, první autor studie, řekl:"A doufáme, že toho dosáhneme na mikroúrovni."

Nicméně, proces uvolňování elektronů z materiálů je náročný.Tento proces vyžaduje buď použití vysokého napětí (alespoň 100 voltů) a vysoce výkonného UV laseru, nebo vyžaduje extrémně vysoké teploty (přes 1000 stupňů Fahrenheit), což je nepraktické na mikron a nanoměřítku elektronických zařízení.

Snímání elektronového mikroskopu (SEM) obrazu polovodiče-volné mikroelektronické zařízení (nahoře vlevo) a jeho povrchový povrch au (vpravo nahoře, dole)

Aby se vyrovnali s touto výzvou, tým West Piper navrhl fotku-emisivní mikro-zařízení, které může uvolnit elektrony z materiálu, a podmínky uvolnění jsou méně náročné.

Zařízení se skládá z křemíkového substrátu, z bariéry oxidu křemičitého a z zkonstruovaného povrchu, na kterém se říká"metapovrch."Povrch brýlí se skládá z paralelních pásů au (zlaté) pole a houby-Jako au nanostrukturní pole.

Povrch Au Meta je navržen tak, aby produkoval"horká místa"s vysokou-elektrické silové pole při použití nízkého stejnosměrného napětí (méně než 10-volt) a nízkého napětí-spouští infračervené lasery současně.Tyto"horká místa"Energie je dost na"zatáhnout"elektrony z kovu uvolňují volné elektrony.

Výsledky zkoušek zařízení ukazují, že jeho vodivost se zvyšuje o desetkrát.Ibrahim řekl:"To znamená, že můžete ovládat více volných elektronů."

Západní Piper řekla:"Samozřejmě, že to nenahrazí všechna polovodičová zařízení, ale pro některé specifické aplikace to může být nejlepší řešení, jako je vysoká frekvence nebo vysoká energetická zařízení."

Podle výzkumných pracovníků, současný au super-vyšší povrch je pouze důkazem-z-koncept návrhu.Pro různé typy mikroelektronických zařízení, různé super-jsou zapotřebí povrchové konstrukce a optimalizace.Výzkumní pracovníci tvrdí, že dalším krokem je porozumět škálovatelnosti těchto zařízení a omezením jejich výkonu. „8221;

Kromě aplikací v oblasti elektroniky tým zkoumá i jiné aplikace technologie, jako je fotochemie, fotoatalýza atd., aby dosáhl nových fotovoltaických zařízení nebo aplikací v oblasti životního prostředí.