中等传导属性允许半导体作为电子中的开关和晶体管执行

研究人员发现，半导体似乎失去了携带电荷的潜力，因为研究人员研究了电力流。他们的发现可以帮助工程师将来更快地设计半导体，并已在《 ACS Nano》杂志上在线发布。

从电视和计算机到手机，几乎所有现代电子设备中都检测到半导体。它们落在金属之间的某个地方，这些金属能够很好地传导电力，并且根本不导致电力的玻璃等绝缘子。这种中等的传导性能负责允许半导体充当电子设备中的晶体管和开关。

硅从地球开采，然后进行精制和纯化，是半导体的最常见材料。然而，纯硅不会导致电力，因此该材料是通过添加其他称为掺杂剂的其他物质而有目的和精确掺假的。允许基于硅的半导体通过添加常见掺杂剂的硼和磷离子进行电力。

但是，在半导体中添加的掺杂剂量很重要，因为很少的掺杂剂和半导体将无法传导电力。半导体和过量的掺杂剂将变得更像是非导电的绝缘子。

当涉及到适量的掺杂时，有一个绝佳的位置，可以有效地传导电力，但是在某个点之后，增加了更多的掺杂剂会减慢流量。For a long time scientists thought that the reason efficient conduction of electricity dropped off with the addition of more dopants was because these dopants caused the flowing electrons to be deflected away, but we found that there’s also another way too many dopants impede the flow of electricity.

Preston Snee，COrresponding作者和芝加哥伊利诺伊大学化学副教授

Snee，Asra Hassan（UIC化学专业的学生）及其同事们希望仔细研究电力通过半导体通过时发生的情况。他们将少量的硫化镉芯片用于半导体“碱”，然后用铜离子掺杂它们。他们没有将小芯片与电力接线，而是通过用强大的蓝色激光束拍摄，通过半导体产生了电子流。同时，他们拍摄了极高的能量X射线X射线照片，分隔了一百万分的百万分 - 这证明了当电子通过掺杂的半导体传播时，实时在原子水平上发生了什么。

他们发现，当电子流动时，铜离子迅速与硫酸镉半导体基碱基形成键，这有害传导。

这从未见过。电子仍在弹跳掺杂剂，我们已经知道了，但是我们现在知道了另一个过程，这有助于阻碍过度掺杂的半导体中的电流。

UIC化学学生Asra Hassan

掺杂剂离子与半导体碱材料的键合，“使电流陷入掺杂剂，我们不想在电子产品中，尤其是如果我们希望它们快速有效，”她说。“但是，既然我们知道材料内部正在发生这种情况，我们可以设计更智能的系统，以最大程度地减少这种效果，我们将其称为'载体粘结的电荷载体调制'。”

纸上的合着者包括刘的小刘，阿里·贾维德，艾哈迈德·古莱克，罗伯特·克里和UIC的Armen Shamirian；Xiaoyi Zhang，Soma Chattopadhyay，Argonne National Laboratory和Clare Rowland和西北大学的Richard Schaller的Zuo。

UIC支持这项研究。美国能源部和MRCAT成员机构支持高级光子来源。美国能源部基础能源科学办公室根据合同DE-QC02-06CH11357支持使用高级光子源。欧洲杯线上买球