Kaj je supermreža?

Superrešetka je struktura, sestavljena iz izmeničnih plasti različnih materialov. Te plasti se običajno merijo v nanometrih, tipična supermreža pa je izjemno majhna. Te strukture se uporabljajo pri ustvarjanju novih oblik polprevodnikov, ki kažejo drugačne lastnosti kot njihovi vključeni materiali. Ker ta tehnologija vstopa v mainstream, se verjame, da bo znanstvenikom omogočila ustvarjanje materialov z zelo različnimi lastnostmi brez kakršnih koli sprememb v videzu.

Struktura je narejena z zlaganjem plasti različnih materialov drug na drugega. Te plasti so zelo tanke, tanjše celo od človeških las. Z zlaganjem tako tankih materialov skupaj se lastnosti posameznih materialov zlijejo na nepričakovane načine. Ta kombinacija lastnosti omogoča znanstvenikom, da ustvarijo snovi, ki imajo lastnosti, ki so redke ali neznane med naravnimi materiali.

Obstajata dva pogosta razloga za izdelavo supermrežne strukture. Prvi je povečati odpornost materiala na strižne učinke. Postopek izdelave superrešetke poveča odpornost proti striženju daleč nad odpornostjo katerega koli od sestavnih materialov. Ta odpornost omogoča materialu, da ohrani svojo strukturo pod višjimi obremenitvami kot tradicionalni materiali.

Drug pogost razlog za konstrukcijo superrešetke je proizvodnja novih vrst polprevodnikov. Ti materiali prenašajo električno energijo bolje kot izolator, vendar ne tako dobro kot prevodnik. Uporabljajo se v skoraj vseh oblikah sodobne elektronike, pogosto v obliki integriranega vezja ali mikročipa. Trenutni polprevodniki so običajno narejeni iz silicija, supermrežni polprevodniki pa so lahko izdelani iz različnih stvari.

Polprevodniške superrešetke imajo nekaj prednosti pred tipičnimi polprevodniki. Ti izdelani materiali lahko prevajajo elektriko hitreje ali počasneje kot tipični silicijev polprevodnik, preprosto s spreminjanjem količine snovi v mreži. To bo omogočilo izdelavo polprevodnika po meri z zelo specifičnimi tolerancami.

Druga prednost je, da nekatere lastnosti mrežastih materialov ostanejo ločene. Z ustvarjanjem večplastnega prevodnika je možno pošiljati tokove različne moči po polprevodniku. Dejansko vsak sloj prenaša moč s svojo naravno hitrostjo. To bo enemu materialu omogočilo, da deluje na dveh različnih frekvencah hkrati, kar bo izboljšalo odzivni čas materiala.
Le malo proizvedenih izdelkov uporablja superrešetke. Nekatera podjetja eksperimentirajo z baterijami in žarnicami, ki uporabljajo katode na osnovi superrešetke, vendar so zelo redke. Raziskave, ki potekajo na tem področju, bodo to verjetno spremenile. Supermrežne strukture imajo številne lastnosti, ki, če jih dodamo običajnemu potrošniškemu blagu, podaljšajo njihovo življenjsko dobo in zmanjšajo porabo energije.