科技日报北京11月9日电 （记者冯卫东）据最新一期《自然·通信》杂志报道，美国工程师制作出首个无需半导体的光控微电子器件。该微型器件使用了一种新的超导材料，在施加低电压和低功率激光激活时，电导率可增加10倍。这项发现为研制速度更快、功率更强的无半导体微电子设备及更高效的太阳能板铺平了道路。

　　现有晶体管等微电子器件性能会受限于材料组成。半导体具有带隙，意味着其需要外部能量的推动才能使电子流动起来。而电子的速度是有限的，因为电子在流经半导体时，会不断与原子碰撞，所以半导体会限制器件的电导率或电流。

　　将电子从材料中释放出来是极具挑战性的工作，需要施加100伏以上的高压、高能激光，或是540℃以上的超高温，这无法应用于微型和纳米级电子器件。

　　加州大学圣地亚哥分校电子工程系教授丹·赛文皮珀领导的研究团队，找到了一种破除电导障碍的新方法并在微观尺度进行了验证。他们制作出的微型 器件不需要上述极端条件就能从材料中释放出电子。该器件包含一个工程化“超表面”，这个超表面由蘑菇状金纳米结构组成，位于平行的金条带阵列之上。

　　这种设计使超表面在施加10伏以下的低电压和低能红外光时，会生成具有高强度电场的“热点”，从而提供足够的能量将电子从金属中拉出并释放出去。实验表明，器件的电导率有10倍以上的增加。

　　研究人员表示，这虽然不能完全取代所有的半导体器件，但对某些甚高频率或功率的器件来说，不啻为最佳方式。目前，研究团队正在探求该技术除电子学以外的其他应用，从而为制作出新型光伏器件提供可能。