磷化物的磷化物比仅几个原子厚的薄膜中的铜的传导能力更好。此外，根据斯坦福大学（Stanford University）的一组科学家的说法，这些电影可以在足够低的温度下制作和存放，以与现代计算机芯片制造兼容。
薄膜的几个非晶体磷化物厚的原子通过表面进行更好的导致，从而使整个材料成为更好的导体。图片来源：Il-Kwon OH / Asir Khan。
斯坦福大学的Asir Intisar Khan博士说：“我们正在破坏铜等传统材料的基本瓶颈。”
“我们的磷化物磷化物导体表明，可以通过超薄电线发送更快，更有效的信号。”
“这可以提高未来芯片的能源效率，甚至在使用许多芯片时，也可以增加收益，例如在今天存储和处理信息的大量数据中心中。”
研究人员称之为拓扑半学，这意味着整个材料可以传导电力，但其外表面比中间更有导电性。
随着磷化氮化物的薄膜变薄，中部区域会收缩，但其表面保持不变，从而使表面可以为电力流和整体材料提供更大的份额，从而成为更好的导体。
另一方面，像铜这样的传统金属在传导电力时会变得比大约50 nm的电力更糟。
研究人员发现，即使在室温下运行时，磷化物的磷化物也比铜的铜变得更好，即使在5 nm以下的薄膜厚度下也是如此。
在这种尺寸下，铜线很难跟上快速的电信号，并损失了更多的加热能量。
斯坦福大学的埃里克·普里斯（Eric Pop）说：“真正的高密度电子需要非常薄的金属连接，如果这些金属的性能不佳，它们会失去很多功率和能量。”
“更好的材料可以帮助我们在小电线上花费更少的能量，而实际进行计算的能量更多。”
许多研究人员一直在努力寻找更好的纳米级电子导体，但是到目前为止，最好的候选者具有极为精确的晶体结构，需要在非常高温下形成。
团队制作的磷化物膜是非晶体材料的第一个例子，随着它们变薄，它们会变成更好的导体。
斯坦福大学的博士生Akash Ramdas说：“人们认为，如果我们想利用这些拓扑表面，我们需要很难存放的精美单晶电影。”
“现在，我们还有另一种材料 - 这些拓扑半学 - 可能是减少电子产品能源使用的一种方式。”
因为磷化物膜不需要是单晶，因此可以在较低的温度下产生。
科学家以400摄氏度（752华氏度）沉积了薄膜，该温度足够低，以免损坏或破坏现有的硅计算机芯片。
斯坦福大学的教授尤里·铃木（Yuri Suzuki）说：“如果您必须制作完美的结晶电线，那将不适用于纳米电子学。”
“但是，如果您可以使它们变得无定形或略微混乱，并且它们仍然可以为您提供所需的特性，这将为潜在的现实应用程序打开了大门。”
作者还在努力将其磷化物膜变成狭窄的电线以进行其他测试。
他们想确定在现实世界应用中材料的可靠性和有效性。
Pop教授说：“我们采用了一些非常酷的物理学，并将其移植到了应用的电子世界中。”
“非晶体材料的这种突破可以帮助解决当前和未来电子产品的电力和能源挑战。”
这工作发表在期刊上科学。
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Asir Intisar Khan等。 2025。超薄非晶体NBP半学的表面传导和降低的电阻率。科学387（6729）：62-67; doi：10.1126/science.ADQ7096
本文是斯坦福大学提供的新闻发布版本。
