Το υπερδικτυωτό πλέγμα είναι μια δομή που αποτελείται από εναλλασσόμενα στρώματα διαφορετικών υλικών. Αυτά τα στρώματα συνήθως μετρώνται σε νανόμετρα και το τυπικό υπερπλέγμα είναι εξαιρετικά μικρό. Αυτές οι δομές χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία νέων μορφών ημιαγωγών που παρουσιάζουν διαφορετικές ιδιότητες από τα υλικά που περιλαμβάνονται. Καθώς αυτή η τεχνολογία εισέρχεται στην επικρατούσα τάση, πιστεύεται ότι θα επιτρέψει στους επιστήμονες να δημιουργήσουν υλικά με πολύ διαφορετικές ιδιότητες χωρίς καμία αλλαγή στην εμφάνισή της.
Η δομή κατασκευάζεται με τη στοίβαξη στρώσεων διαφορετικών υλικών το ένα πάνω στο άλλο. Αυτά τα στρώματα είναι πολύ λεπτά, πιο λεπτά ακόμα και από μια ανθρώπινη τρίχα. Με τη στοίβαξη τέτοιων λεπτών υλικών μεταξύ τους, οι ιδιότητες των μεμονωμένων υλικών αναμειγνύονται μεταξύ τους με απροσδόκητους τρόπους. Αυτός ο συνδυασμός ιδιοτήτων επιτρέπει στους επιστήμονες να δημιουργήσουν ουσίες που έχουν ιδιότητες που είναι σπάνιες ή άγνωστες μεταξύ των φυσικών υλικών.
Υπάρχουν δύο συνήθεις λόγοι για την κατασκευή μιας υπερδικτυωτής δομής. Το πρώτο είναι να αυξηθεί η αντίσταση του υλικού σε φαινόμενα διάτμησης. Η διαδικασία κατασκευής ενός υπερδικτυώματος αυξάνει την αντίσταση στη διάτμηση πολύ πέρα από την αντίσταση που έχει οποιοδήποτε από τα συστατικά υλικά. Αυτή η αντίσταση επιτρέπει στο υλικό να διατηρεί τη δομή του κάτω από υψηλότερες καταπονήσεις από τα παραδοσιακά υλικά.
Ο άλλος κοινός λόγος για την κατασκευή ενός υπερδικτυώματος είναι η παραγωγή νέων ποικιλιών ημιαγωγών. Αυτά τα υλικά μεταδίδουν ηλεκτρισμό καλύτερα από έναν μονωτήρα, αλλά όχι τόσο καλά όσο ένας αγωγός. Χρησιμοποιούνται σχεδόν σε κάθε μορφή σύγχρονων ηλεκτρονικών, συχνά με τη μορφή ολοκληρωμένου κυκλώματος ή μικροτσίπ. Οι σημερινοί ημιαγωγοί είναι συνήθως κατασκευασμένοι από πυρίτιο, αλλά οι υπερδικτυωτοί ημιαγωγοί μπορεί να είναι κατασκευασμένοι από πολλά διαφορετικά πράγματα.
Τα ημιαγώγιμα υπερπλέγματα έχουν μια χούφτα πλεονεκτήματα σε σχέση με τους τυπικούς ημιαγωγούς. Αυτά τα κατασκευασμένα υλικά μπορούν να μεταφέρουν ηλεκτρισμό πιο γρήγορα ή πιο αργά από έναν τυπικό ημιαγωγό πυριτίου, απλώς αλλάζοντας τις ποσότητες των ουσιών στο πλέγμα. Αυτό θα επιτρέψει την προσαρμοσμένη κατασκευή ενός ημιαγωγού με πολύ συγκεκριμένες ανοχές.
Ένα άλλο πλεονέκτημα περιλαμβάνει τη διατήρηση ορισμένων ιδιοτήτων των δικτυωμένων υλικών ξεχωριστά. Με τη δημιουργία ενός πολυεπίπεδου αγωγού, είναι δυνατή η αποστολή ρευμάτων ποικίλης ισχύος κατά μήκος του ημιαγωγού. Στην πραγματικότητα, κάθε στρώμα μεταδίδει ισχύ με τη φυσική του ταχύτητα. Αυτό θα επιτρέψει σε ένα μεμονωμένο υλικό να λειτουργεί σε δύο διαφορετικές συχνότητες ταυτόχρονα, βελτιώνοντας τον χρόνο απόκρισης του υλικού.
Λίγα βιομηχανικά προϊόντα χρησιμοποιούν υπερδικτυώματα. Ορισμένες εταιρείες πειραματίζονται με μπαταρίες και λαμπτήρες που χρησιμοποιούν καθόδους που βασίζονται σε υπερδικτυώματα, αλλά είναι πολύ σπάνιες. Η έρευνα που βρίσκεται σε εξέλιξη στο πεδίο πιθανότατα θα το αλλάξει αυτό. Οι κατασκευές υπερδικτύων έχουν πολλές ιδιότητες που, όταν προστεθούν σε κοινά καταναλωτικά αγαθά, θα αυξήσουν τη διάρκεια ζωής τους και θα μειώσουν την κατανάλωση ενέργειας.