11月11日消息，報告稱，他們研制出了世界上迄今最純凈的砷化鎵。該砷化鎵樣品的純度達(dá)到每100億個原子僅含有一個雜質(zhì)，純度甚至超過了用于驗(yàn)證一千克標(biāo)準(zhǔn)的世界上最純凈的硅樣品。

據(jù)了解，砷化鎵(gallium arsenide)是一種無機(jī)化合物，化學(xué)式為GaAs，為黑灰色固體，熔點(diǎn)1238℃。它在600℃以下能在空氣中穩(wěn)定存在，并且不被非氧化性的酸侵蝕。作為一種重要的半導(dǎo)體材料，砷化鎵屬Ⅲ-Ⅴ族化合物半導(dǎo)體。屬閃鋅礦型晶格結(jié)構(gòu)，晶格常數(shù)5.65×10-10m，禁帶寬度1.4電子伏。

研究人員將該超純樣品冷凍到比太空溫度更低的溫度，隨后將其包裹起來置于強(qiáng)大的磁場中并施加電壓，讓電子穿越夾在材料晶體層之間的二維平面。他們降低磁場時發(fā)現(xiàn)，電子可在不到1特斯拉的條件下結(jié)晶，不過需要超高質(zhì)量的樣品才能看到這一現(xiàn)象。

此外，研究小組還觀察到，系統(tǒng)電阻中的“振蕩”增加了約80%，分?jǐn)?shù)量子霍爾效應(yīng)的“激活間隙”變得更大。分?jǐn)?shù)量子霍爾效應(yīng)是凝聚態(tài)物理和量子計算中的一個關(guān)鍵課題，是凝聚態(tài)物理研究里最重要的成就之一，有望催生很多新奇的應(yīng)用。

這項(xiàng)研究的結(jié)果表明，許多推動當(dāng)今最先進(jìn)物理學(xué)的現(xiàn)象都可在比以前認(rèn)為的弱得多的磁場下觀察到。較弱的磁場可使更多實(shí)驗(yàn)室研究隱藏在這種二維系統(tǒng)內(nèi)的神秘物理問題，為進(jìn)一步探索量子現(xiàn)象鋪平了道路。

(關(guān)鍵字：半導(dǎo)體)