铜互联，新的替代者

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文章摘要

斯坦福大学的研究人员在《科学》杂志上发表的论文中揭示了一种新型导体——磷化铌，这种材料在仅几个原子厚度的薄膜状态下展现出比铜更优异的导电性能，并且可以在较低温度下制造和沉积，与现代计算机芯片制造工艺兼容。这一发现有望推动未来电子产品向更强大、更节能的方向发展。

磷化铌作为一种拓扑半金属，其整个材料都能导电，且外表面导电性更强。随着薄膜变薄，中间区域缩小，但表面保持不变，使得表面对电流流动的贡献增加，从而提高整体导电性。与传统金属如铜相比，磷化铌在薄膜厚度低于5纳米时仍能保持优越的导电性能，而铜在这一尺寸下导电性会显著下降。

研究人员指出，磷化铌薄膜是非晶体材料中首个随着厚度增加而导电性提高的例子，且可以在400摄氏度的低温下沉积，避免了对现有硅芯片的损害。这一特性使得磷化铌薄膜成为纳米级电子产品中潜在的导体材料，有助于减少高密度电子设备中的电力和能源损失。

尽管磷化铌薄膜是一个有前景的开端，但研究人员并不预期它会立即取代所有计算机芯片中的铜。铜在较厚的薄膜和电线中仍然是更好的导体。然而，磷化铌可以用于最薄的连接，并为研究其他拓扑半金属制成的导体铺平了道路。研究人员正在探索替代拓扑半金属，以提高磷化铌的性能，并努力将磷化铌薄膜制成细线进行进一步测试，以确定其在实际应用中的可靠性和有效性。这一突破将物理学的前沿研究应用于电子领域，有望解决电子产品面临的功率和能源挑战。