近日，韩国浦项科技大学与俄罗斯圣彼得堡国立信息技术、机械学与光学研究型大学所组成的研究团队共同开发出一种纳米激子晶体管。经过多年的研发和实验，这项新技术将可以克服当前晶体管技术所面临的局限性，极具前景。该研究工作最近发表在国际纳米研究领域权威期刊《ACS Nano》杂志上。
据悉，由于现有的晶体管的极限已经接近或已经到达了纳米级别，因此研究团队开始寻找新的解决方案。他们选择了基于异质结构的半导体中的层内和层间激子。这些激子是由激子和光子相互作用形成的新物质，可以在半导体结构内移动。它们负责半导体材料的发光，并且由于光和材料在电中性状态下的自由转换，是开发发热量少的下一代发光元件和量子信息技术光源的关键。
半导体异质双层是两种不同的半导体单层的叠层，其中有两种激子：水平方向的层内激子和垂直方向的层间激子。两个激子发出的光信号具有不同的光强、持续时间和相干时间。使用层内、层间激子可以提供比传统电子运输更低能量的电子传输机制。这种低功耗传输机制使得纳米级别的集成电路和计算机系统成为可能。
该团队在之前的研究中提出了通过用纳米级尖端挤压半导体材料来控制纳米级空间中的激子的技术。这一次，研究人员有史以来第一次能够根据尖端的偏振光远程控制激子的密度和发光效率，而无需直接接触激子。这种结合了光子纳米腔和空间光调制器的方法最显着的优点是它可以可逆地控制激子，最大限度地减少对半导体材料的物理损伤。此外，该研究团队开发出的纳米激子晶体管可以在高温下工作，因此它们更适合用于高效能的计算机系统和其他智能行业的应用。
研究团队表示，这项技术的应用前景广阔，将对人类处理由人工智能技术驱动的海量数据的能力产生重大影响。纳米激子晶体管有望在未来实现光学计算机方面发挥不可或缺的作用，助力人类处理数据的速度和效率。此外，该技术还可以用于开发更加高效能的可穿戴设备和移动设备等智能产品。
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