澳大利亚国立大学研究人员研发“无能源浪费”原子级薄半导体

澳大利亚国立大学（The Australian National University，简称ANU）的研究人员开发出一种只有原子般薄的半导体，厚度只有一张纸的10万分之一，可用极其节能的方式传输数据。研究人员称它传输数据时不释放任何热量，运行所需的电力很少。

在单原子薄半导体中激子与光混合的过程（图片来源：澳大利亚国立大学）

该研究成果登上《Nature Communications》，题为《原子级薄半导体中室温激子极化子的运动变窄、弹道传输和俘获》（Motional narrowing, ballistic transport, and trapping of room-temperature exciton polaritons in an atomically-thin semiconductor）。研究的下一阶段是将这项技术融入晶体管（transistor，一种固体半导体器件）。

无序环境中的激子和电磁极化子（电磁极化子是一种准粒子，由电磁波之间的强烈耦合以及带有电偶极子或磁偶极子的激发作用中诞生）

其通过将激子（与电子空穴结合的电子）与单原子薄半导体中的光混合来大幅提高能源效率水平。

在接受英国科技媒体《Tech Explore》采访时，该项目的研究负责人、澳大利亚国立大学物理研究学院博士生Matthias Wurdac说，“计算机已经使用了全球所有可用电力的10%左右，这个数字伴随着巨大的财务和环境成本，并且由于对计算的需求不断增加，预计每10年就会翻一番。”

“估计显示，我们的计算设备、互联网、数据中心和其他数字技术至少占全球温室气体排放量的2%，这与疫情爆发前的航空业相似。”

Wurdac希望朝着新的节能信息技术迈进，全球能源消耗的潜在减少可以尽可能减少对燃煤发电厂的需求，从而减少释放到大气中的有害排放量。“由于生产、储存和供应能源总是伴随着成本，包括燃烧化石燃料导致的空气污染和气候变化，因此为了更可持续的未来，减少用电量是非常重要的。” 

通讯作者、ANU教授Elena Ostrovskaya也是ARC未来低能源电子技术卓越中心(FLEET)的首席研究员，她在采访中表示，这项研究是全球开发用于计算和计算的低能源半导体技术的一部分，“未来研究还有许多其他选择，包括开发基于这种半导体技术的节能传感器和激光器。”