最新手性半導(dǎo)體的共聚焦顯微鏡圖像。圖片來(lái)源：英國(guó)劍橋大學(xué)

這種新型半導(dǎo)體能夠發(fā)射圓偏振光，這意味著光攜帶有關(guān)電子手性的信息。在自然界中，許多分子都擁有手性特征，即表現(xiàn)出類(lèi)似左手和右手這樣宛如彼此鏡像的結(jié)構(gòu)。手性在DNA形成等生物過(guò)程中扮演重要角色，但在電子學(xué)領(lǐng)域卻很難駕馭和掌控。因?yàn)榇蠖鄶?shù)無(wú)機(jī)半導(dǎo)體，如硅，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有對(duì)稱性。

研究團(tuán)隊(duì)從大自然中汲取靈感，巧妙運(yùn)用分子設(shè)計(jì)策略，讓半導(dǎo)體分子有序地堆疊成右旋或左旋螺旋結(jié)構(gòu)，從而制造出這種手性半導(dǎo)體。精心設(shè)計(jì)分子的結(jié)構(gòu)，首次實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的手性與電子運(yùn)動(dòng)的完美結(jié)合。

該半導(dǎo)體基于三氮雜釕（TAT）材料，這種材料能自組裝成螺旋堆疊形式，從而使電子能沿其結(jié)構(gòu)螺旋行進(jìn)。團(tuán)隊(duì)將其整合到圓偏振有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）內(nèi)，這些設(shè)備顯示出破紀(jì)錄的效率、亮度及偏振水平，性能遠(yuǎn)超同類(lèi)產(chǎn)品。

手性半導(dǎo)體有望在顯示技術(shù)領(lǐng)域大顯身手。當(dāng)前顯示器屏幕由于過(guò)濾光線的方式，存在大量能源浪費(fèi)，而這種手性半導(dǎo)體則能有效減少光損失，讓屏幕更加明亮且節(jié)能。除應(yīng)用于顯示器外，還將對(duì)量子計(jì)算和自旋電子學(xué)產(chǎn)生影響。自旋電子學(xué)致力于探索利用電子自旋或固有角動(dòng)量來(lái)存儲(chǔ)和處理信息，這一領(lǐng)域有望帶來(lái)更快、更安全的計(jì)算系統(tǒng)。

總編輯圈點(diǎn)：

新型手性有機(jī)半導(dǎo)體，這串文字聽(tīng)起來(lái)是不是讓你感到陌生？實(shí)際上，它與我們平時(shí)愛(ài)不釋手的電子設(shè)備息息相關(guān)。與傳統(tǒng)半導(dǎo)體不同，最新開(kāi)發(fā)的新型手性半導(dǎo)體能夠發(fā)射圓偏振光，可以使屏幕變得既明亮又節(jié)能。這簡(jiǎn)直精準(zhǔn)戳中電子設(shè)備的痛點(diǎn)。畢竟，我們?cè)谶x購(gòu)和使用電子設(shè)備時(shí)，屏幕性能和耗電情況是備受關(guān)注的指標(biāo)。目前，新型手性有機(jī)半導(dǎo)體仍處于研究階段，期待它們未來(lái)能真正助力我們手中的電子設(shè)備“蛻變”升級(jí)。