Courtesy of InterestingEngineering
Terobosan Baru Ungkap Susunan Atom Tersembunyi di Semikonduktor
Memahami dan mengungkap pola susunan atom pendek (short-range order) secara langsung di semikonduktor agar dapat mengontrol sifat elektronik material, yang berpotensi merevolusi teknologi komputer kuantum, perangkat neuromorfik, dan sensor optik canggih.
28 Sep 2025, 20.51 WIB
203 dibaca
Share
Ikhtisar 15 Detik
- Penemuan pola pesanan jangka pendek dalam semikonduktor dapat mengubah desain semikonduktor.
- Penggunaan kombinasi mikroskopi canggih dan pembelajaran mesin memungkinkan pengamatan pola atom yang sebelumnya tidak terlihat.
- Pemahaman tentang pesanan atom dapat membuka era baru dalam teknologi informasi dan aplikasi elektronik.
Berkeley, Amerika Serikat - Para peneliti dari Lawrence Berkeley National Laboratory dan George Washington University berhasil mengamati pola kecil atom yang disebut short-range order (SRO) dalam semikonduktor secara langsung untuk pertama kalinya. Ini merupakan pencapaian besar karena pola kecil ini sebelumnya tersembunyi dan sulit dideteksi dengan teknologi biasa.
Studi ini menggunakan teknik mikroskop elektron canggih yang disebut 4D-STEM, ditambah alat penyaring energi untuk meningkatkan tampilan atom langka seperti timah dan silikon di dalam germanium. Teknik ini membantu melihat pola atom yang sangat halus dan tidak terlihat sebelumnya.
Untuk mengidentifikasi pola-pola tersebut, peneliti memakai kecerdasan buatan yang sudah dilatih untuk mendeteksi motif-motif pengulangan atomik. Simulasi komputer dilakukan untuk mencocokkan pola hasil eksperimen sehingga dapat memahami struktur yang tepat.
Hasil penemuan ini sangat penting karena pola atomik ini berpengaruh pada sifat elektronik semikonduktor, terutama pada pengaturan band gap, yang mengontrol bagaimana perangkat elektronik bekerja. Hal ini membuka peluang baru untuk mendesain material dengan kemampuan yang dapat disesuaikan.
Meskipun demikian, masih ada tantangan seperti gangguan sinyal dari cacat material dan gerakan atom akibat suhu ruangan. Penelitian berikutnya akan berfokus pada bagaimana mengontrol susunan atom ini untuk menciptakan perangkat teknologi yang lebih canggih seperti komputer kuantum dan sensor optik.
Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/science/scientists-observe-short-range-order-semiconductors
[1] https://interestingengineering.com/science/scientists-observe-short-range-order-semiconductors
Analisis Ahli
Andrew Minor
"Teknologi ini memungkinkan kita melihat struktur atomik tersembunyi yang mengubah sifat penting elektronik semikonduktor secara langsung, yang sebelumnya tidak mungkin dilakukan."
Tianshu Li
"Kolaborasi antara eksperimen dan simulasi AI membuka jalan baru untuk memahami dan memanipulasi materi pada skala atom dengan presisi tinggi."
Analisis Kami
"Penemuan ini membuka paradigma baru di bidang material semikonduktor dengan memperlihatkan kekuatan integrasi teknologi mikroskop canggih dan kecerdasan buatan dalam menyingkap misteri struktur atomik yang sebelumnya tidak terlihat. Jika terus dikembangkan, ini bisa menjadi fondasi bagi revolusi teknologi dalam berbagai bidang elektronik dan komputasi."
Prediksi Kami
Dengan kemampuan mengendalikan susunan atom secara presisi di tingkat molekuler, masa depan teknologi semikonduktor akan mampu menciptakan perangkat yang lebih efisien, cepat, dan cerdas, seperti komputer kuantum dan sensor optik yang jauh lebih maju.
Pertanyaan Terkait
Q
Apa yang diobservasi oleh tim peneliti dari Lawrence Berkeley National Laboratory dan George Washington University?A
Tim peneliti mengobservasi pola pesanan jangka pendek (SRO) dalam semikonduktor secara langsung untuk pertama kalinya.Q
Mengapa pesanan jangka pendek dianggap penting dalam semikonduktor?A
Pesanan jangka pendek mempengaruhi band gap yang merupakan sifat penting pengendali perilaku elektronik semikonduktor.Q
Teknik mikroskopi apa yang digunakan untuk mengamati pola atom?A
Teknik mikroskopi yang digunakan adalah 4D-STEM yang dikombinasikan dengan perangkat penyaring energi.Q
Apa potensi aplikasi dari penemuan ini dalam teknologi masa depan?A
Penemuan ini berpotensi merevolusi komputasi kuantum, perangkat neuromorfik, dan sensor optik canggih.Q
Apa tantangan yang dihadapi peneliti dalam mengidentifikasi pesanan jangka pendek?A
Tantangan termasuk sinyal SRO yang dapat tertutupi oleh cacat atau gerakan atom pada suhu kamar.Artikel Serupa
