1、 由于康奈尔大学研究人员的发现，氮化镓是一种半导体，它彻底改变了节能的LED照明，也可以改变电子和无线通信。

2、 他们的论文“未掺杂氮化镓量子阱中的极化诱导二维空穴气体”于9月26日发表在《科学》杂志上。

3、 长期以来，硅一直是半导体之王，但它有所帮助。纯材料通常添加或“掺杂”磷或硼等杂质，以提供增强电流所需的负电荷(电子)或正电荷(“无电子的空穴”)。

4、 近年来，实验室生长的一系列新的更强的化合物半导体材料已经出现：第三族氮化物。氮化镓(GaN)、氮化铝(AlN)及其合金具有宽带隙，使其能够承受更高的电压和更高的频率，从而实现更快、更有效的能量传输。

5、 “硅非常擅长关断和控制功率流，但当你把它放在高压下时，由于硅的电强度较弱，但GaN能承受更高的电场，其工作效果并不理想。”与电子工程和材料科学与工程教授Debdeep Jena合作的资深作者表示：“如果你想转换大量能量，那么GaN和碳化硅等宽带隙半导体是解决方案。”

6、 而不是用杂质，博士。本文的主要作者和学生Reet Chaudhuri在AlN晶体上堆叠了一层薄的GaN晶体层(称为量子阱)，发现其晶体结构的差异产生了高密度的活性空穴。研究人员发现，与掺杂镁相比，生成的二维空穴气体使GaN结构的电导率提高了近10倍。

7、 新材料结构采用Chaudhuri，合著者，博士学位。学生塞缪尔詹姆斯巴德(Samuel James Bader)最近在与英特尔的一个项目中展示了一些最高效的P型氮化镓晶体管。现在，该团队已经能够制造被称为P型的沟道晶体管，他们计划将它们与N型晶体管配对，形成更复杂的电路，从而为大功率开关、5G蜂窝技术和节能电子产品(包括手机和笔记本电脑充电器)开辟新的可能性。

8、 “在宽带隙半导体中很难同时实现N型和P型。目前除了GaN之外，碳化硅是唯一同时具有N型和P型的材料。然而，碳化硅中的移动电子比氮化镓中的慢，”电子与计算机工程和材料科学与工程教授、《合力》高级作者邢慧丽说。“通过N型和P型器件实现这些互补操作，可以构建更节能的架构。”

9、 二维空穴气体的另一个优点是，它的电导率会随着温度的降低而增加，这意味着研究人员现在将能够以以前不可能的方式研究基本的氮化镓特性。同样重要的是，它具有保留能量的能力，而这些能量本来会在低效的电力系统中丢失。

10、 该发现通过技术授权中心提交了专利申请。