新发现的半导体动力学可能有助于提高能源效率。

研究人员通过研究半导体的电流，揭示了另一个原因，这些材料似乎失去了携带电荷的能力，因为它们变得更密集“掺杂”；

半导体几乎在每一件现代电子产品中都有，从电脑到电视机再到手机。它们介于金属之间，它们导电性很好，像玻璃一样的绝缘体根本就不导电。这种温和的导电特性使半导体能够作为电子的开关和晶体管来工作。SMT贴片加工

半导体最常用的材料是硅，它是从地球开采出来然后提纯提纯的。但是纯硅不导电，所以这种材料被故意和精确地掺杂了其他物质，即掺杂剂。硼和磷离子是硅基半导体中常用的掺杂剂，能使它们导电。

但是加入到半导体物质中的掺杂量太少了，半导体也不能导电。过多的掺杂剂和半导体变得更像一个非导电绝缘体。

“有一个甜蜜点的时候，掺杂适量允许电力有效传导，但是到了某一点之后，增加更多的掺杂剂减缓流动，”Preston Snee说，在芝加哥伊利诺伊大学和相应的作者对化学副教授。

“长期以来，科学家们认为，电力的有效传导下降更多的掺杂剂的另外的原因是因为这些掺杂引起的流动的电子被偏转了，但我们发现还有另一个太多杂物阻碍电流。”

斯尼，UIC化学的学生Asra Hassan，和他们的同事想看看当电流通过半导体会发生什么。

采用先进的光子源，阿贡国家实验室，他们能够捕捉在半导体原子水平发生的X射线图像。他们用硫化镉的小芯片作为半导体“基地”，用铜离子掺杂它们。他们没有用电的微小芯片布线，而是用强大的蓝色激光束在半导体中产生电子流。同时，他们在一微秒除了–显示实时电子流过掺杂半导体的原子能级发生了半导体的百万分之能量的X射线照片非常高。

他们发现，当电子流过时，铜离子瞬间与硫酸镉半导体基结成键，这对传导不利。

哈桑说：“这一点以前从未见过。“电子仍在从掺杂剂中反弹，我们已经知道了，但我们现在知道这一过程有助于阻止过掺杂半导体中的电流。”

掺杂离子与半导体基材料的结合“导致电流在掺杂剂中卡住，这在我们的电子学中是不需要的，特别是如果我们希望它们快速高效的话，”她说。然而，既然我们知道这是在物质内部发生的，我们可以设计更聪明的系统来最小化这种效应，我们称之为“电荷载体调制掺杂键”。

萧汉柳，Ali Jawaid，Ahmet Gulec，Robert Klie，Armen Shamirian萧一张，UIC；躯体Chattopadhyay，小兵佐阿贡国家实验室和Clare Rowland和西北大学的Richard Schaller共同作者。