Все материалы можно поделить на группы по принципу проводимости электрического тока.
Проводники – проводят ток за счет большого содержания свободных электронов
Диэлектрики (изоляторы) – не проводят ток по причине очень низкого содержания тех же свободных электронов
Полупроводники – основа всей современной электроники и вычислительно техники. Их проводимость зависит от условий, в которых находится кристалл.
Сегодня мы поговорим о четвертом типе – Полуметаллы.
Полуметаллы по своим свойствам напоминают полупроводники, но есть серьезные отличия их квантовых свойств. Проводимость полупроводников растет с понижением температуры материала. Для полуметаллов проявление квантового эффекта проводимости намного более сложное. При определенном воздействии такие материалы будут иметь свойства проводников или изоляторов, и зазор между этими проявлениями крайне мал.
Это дает возможность невероятно тонкой настройки материала для получение нужных нам свойств.
Наиболее известным примером полуметалла является графен.
Что дает тонкая настройка свойств проводимости материала на практике.
Интегрированный полуметалл в полупроводниковый транзистор позволяет с огромной точностью управлять его проводимостью. Такая роль переключателя вкл\выкл. И за счет крайне низкого энергетического зазора позволят добиваться кратного повышения частоты работы транзистора.
Поскольку квантовая механика любит низкие температуры, основная задача исследований в области полуметаллов сводится к открытию материала, который может проявлять свои свойства при высоких «комнатных» температурах.