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科學家首次觀察到半導體中的短程有序現象

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科學家發現半導體原子短程秩序，能影響帶隙與電子特性，助力量子計算與新型感測器。

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研究團隊首次在半導體中直接觀察到「短程秩序」（SRO），揭示原子並非隨機散布，而是存在影響電子特性的隱藏排列。由洛倫斯伯克利國家實驗室與喬治華盛頓大學合作，他們利用4D-STEM電子顯微技術搭配能量過濾與人工智慧模型，成功從含錫與矽的鍺樣本中辨識出細微原子模式。傳統顯微鏡無法解析這些結構，而AI 模擬則幫助對照數據，最終確認六種不同排列主題，首次呈現這些區域的個體結構。研究指出，短程秩序會改變半導體的帶隙，進而影響關鍵電子性質。若能在原子層面加以控制，未來有望實現更快的量子計算、仿腦神經設備與先進光學感測器。這項發現不僅改變了材料設計的思路，也為探索過去難以觀測的原子行為提供新工具。雖然短程秩序仍可能受缺陷與溫度影響，但這項成果已為原子尺度的信息技術開啟新篇章，相關研究刊登於《科學》。