国际研究团队成功制备出具有超导性的锗材料,这一突破为可扩展量子器件的开发开辟了新路径。该材料能在约 - 269.7℃下实现零电阻导电,通过分子束外延技术精准控制镓原子掺杂,克服了传统半导体高浓度掺杂导致晶体破坏的难题,且与现有半导体制造工艺兼容,为量子技术实用化奠定基础。
半导体与超导体的特性融合具有重大产业价值。超导锗材料既保留了半导体精准控电的优势,又具备超导体零损耗导电的特性,若实现推广应用,将大幅提升智能终端运行速度、降低能耗,推动电网和新能源系统高效传输,为电子信息、能源等行业带来颠覆性变革。
这一成果彰显了跨学科合作与技术创新的重要意义。美国、澳大利亚、瑞士等多国机构携手攻关,通过原子级精准调控实现材料性能突破,不仅拓展了对 IV 族半导体物理性质的认知,更打开了其在量子电路、低功耗电子设备和高灵敏度传感器等领域的应用空间,为全球半导体产业升级提供了新方向。
科技突破最终要落地产业转化。超导锗材料与现有芯片制造流程的兼容性,使其具备快速产业化的潜力,有望加速量子技术从实验室走向市场,为相关领域创业创新提供技术支撑,推动高端电子制造产业高质量发展。
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