シリコンを超える半導体新素材とは？

質問

アメリカの科学誌サイエンスが2007年12月に
2007年の科学進歩ベスト10を発表しましたが、
その中に
　(5)シリコンを超える半導体新素材開発
という項目がありました。
（参照ページhttp://www.jiji.com/jc/zc?k=200712/2007122100050）

どんな材料か気になったので検索しましたがわかりません。
知っている方がいましたら教えてください。
お願いします。

回答No.1

KappNets · ベストアンサー

あわてて調べました。下記のURLに簡単な説明があります。5位シリコンを超える半導体新素材開発とあり、遷移金属酸化物(transition metal oxides)であるとの説明がされています。「遷移金属酸化物を層状に接合する」のだそうです。遷移金属酸化物は磁気抵抗効果が大きいことでも昔話題になったことがあるそうです。

多少解説しますと、金属酸化物の一部が半導性を示すことは昔から知られていて、センサーなど限られた地味な用途に用いられています。「遷移金属」といっても多種類あり、どの金属が大事な新材料かは読み取れません。むしろ「層状に接合」という点が新しい概念のような気がします。英語でやや詳しい解説を見つけましたが、超伝導などの言葉が使われています。ノーベル賞などの話題にはなってもシリコンに置き換わるという見方はまだ早いように思います。

Teams have grown together two insulating oxides to produce an interface that conducts like a metal or, in another example, a superconductor. Other combinations have shown magnetic properties more familiar in metals, as well as the quantum Hall effect, in which conductance becomes quantized into discrete values in a magnetic field. Researchers are optimistic that they may be able to make combinations of oxides that outperform semiconductor structures.

参考URL：

http://www.einstein1905.info/whatsnew/2007/12/0712_breakthrough.html

お礼

回答ありがとうございます。

一部を自分なりに訳しました。専門かつ英語に堪能ではないので間違いはあるかと思います。
私はこの記事を見たとき、GaAsのような半導体材料かと思っていました。金属酸化物とは思いませんでした。

If different oxide crystals are grown in layers with sharp interfaces, the effect of one crystal structure on another can shift the positions of atoms at the interface, alter the population of electrons, and even change how electrons' charges are distributed around an atom.　
　異種の酸化物結晶がその層中に急峻な界面をもった状態で成長すれば、他の結晶上にあるもう一方の結晶構造の影響により、界面での原子の位置はシフトし、電子集団構造は変化し、原子のまわりで電子の電荷がどのように分布しているかを変化することさえできる。

Teams have grown together two insulating oxides to produce an interface that conducts like a metal or, in another example, a superconductor.
　研究チームは、金属や超伝導体のように伝導する界面を作り出すために2つの絶縁酸化物を一緒に成長させてきた。

Other combinations have shown magnetic properties more familiar in metals, as well as the quantum Hall effect, in which conductance becomes quantized into discrete values in a magnetic field.
　他の結晶化合物では、金属によくみられる磁性特性や、磁界中で伝導性が離散値に量子化される量子ホール効果を示した。

Researchers are ～ structures.
　研究者らは半導体を凌駕する酸化化合物を作ることができると期待している。

With almost ～ meet.
　これら複合酸化物の無限ともいえるバリエーションは、今現在考えられないようなすばらしい特性をもった材料を生み出すかもしれない。

Tunable sandwich. In lanthanum aluminate sandwiched between layers of strontium titanate, a thick middle layer (right) produces conduction at the lower interface; a thin one does not.
　調整可能なサンドイッチ。チタン酸ストロンチウム層に挟まれたランタンアルミネート内で、ランタンアルミネート層が厚いもの（図中の右の構造）は下部界面に伝導性を産み出す。ランタンアルミネート層が薄いものは伝導性を産み出さない。

回答No.2

isoworld

たとえばＧａＡｓやＬＮＯはいかが？