エカリフォルニア大学サンディエゴのNGineersは、世界を発展させるためにメタマテリアルを使用しました'ファースト・セミコンダクター-フリーライト-低いだけで励起された制御されたマイクロ電子デバイス-低い電圧-パワーレーザ導電率は従来より10倍高い。この技術は、より高速で高出力のマイクロ電子デバイスの製造に資するものであり、より効率的なソーラーパネルを製造することが期待されている。

トランジスタのような既存の従来のマイクロ電子デバイスの性能は、最終的に、それらの構成材料の性能によって制限される。例えば、半導体自体の性質は、デバイスの導電性または電子の流れを制限する。半導体がそうであるので-バンドギャップと呼ばれる、これはいくつかの外部エネルギーが電子をバンドギャップを通り抜ける原因となるために適用される必要があることを意味する。また、電子が半導体を通過するとき、それらは常に半導体内部の原子と衝突するので、電子速度も制限される。

UCサンディエゴの電気工学の教授であるDan Sievenpiperによって導かれた応用電磁気グループは、空間自由電子をREPLAYe伝統的なエレクトロニクスの限界を克服する半導体Ebrahim Forati（研究の最初の著者）は言いました："そして、我々は、マイクロレベルでそれを達成することを望む。"

しかし、材料から電子を放出するプロセスは、挑戦的です。このプロセスは、高電圧（少なくとも100ボルト）および高出力UVレーザの適用を必要とするか、または、非常に高い温度（1000度以上の華氏）を必要とする。そして、それはミクロンおよびナノスケール電子デバイスにおいて、実際的でない。

半導体の走査型電子顕微鏡（SEM）画像-無料のマイクロ電子装置（左上）とその表面の表面（上、下）

この挑戦に対処するために、西Piperチームは、写真を設計しました-発光マイクロ-材料から電子を放出することができる装置およびリリース条件は、より要求していない。

デバイスは、シリコン基板、二酸化シリコン障壁、およびその上に設計された表面からなる"メタフェース"眼鏡の表面は、Au（金）配列とキノコの平行なストリップから成ります-その上のAuナノ構造配列のように。

Auメタ表面は、生産するように設計されています"ホットスポット"高く-DC低電圧（10ボルト未満）を印加して、低いとき、強さ電界-同時にパワー赤外レーザこれら"ホットスポット"そのエネルギーは十分だ"プル"電子は金属から出て自由電子を放出する。

デバイステスト結果は、その導電率が10倍増加することを示します。イブラヒムは言った。"これは、より自由な電子を制御できることを意味します。"

ウェスタンパイパーは言った。"もちろん、これはすべての半導体デバイスに取って代わらないが、いくつかの特定の用途においては、これは高周波数または高出力デバイスのような最良の解決策であり得る。"

研究者によると、現在のauスーパー-優れた表面は証明にすぎない-of-コンセプトデザイン.異なる種類のマイクロエレクトロニクスデバイスのために、異なるスーパー-表面設計と最適化が必要である。研究者は次のステップはこれらのデバイスのスケーラビリティと性能の限界を理解することである

電子応用に加えて、チームは、新しい光起電装置または環境アプリケーションを達成するために、光化学、光触媒などのような技術の他の応用を探求している。