Wekî kevirê bingehîn ê amûrên elektronîkî yên nûjen, materyalên nîvconductor di bin guherînên bêhempa de ne. Îro, elmas hêdî hêdî potansiyela xwe ya mezin wekî materyalek nîvconductor ya nifşê çaremîn bi taybetmendiyên xwe yên elektrîkî û termîkî yên hêja û aramiya xwe di bin şert û mercên giran de nîşan dide. Ew ji hêla bêtir û bêtir zanyar û endezyaran ve wekî materyalek têkbirî tête hesibandin ku dibe ku şûna amûrên kevneşopî yên nîvconduktorê bi hêza bilind (wek silicon,silicon carbide, hwd.). Ji ber vê yekê, gelo almas bi rastî dikare şûna alavên din ên nîvconductor-ê hêzdar bigire û bibe materyalê sereke ji bo amûrên elektronîkî yên pêşerojê?
Performansa hêja û bandora potansiyel a nîvconduktorên elmasê
Nîvconduktorên hêza Elmas bi performansa xwe ya hêja dê gelek pîşesaziyê ji wesayîtên elektrîkê berbi stasyonên elektrîkê biguhezînin. Pêşkeftina mezin a Japonê di warê teknolojiya nîvconductorên almasê de rê li ber bazirganiya wê vekir û tê pêşbînî kirin ku di pêşerojê de van nîvconduktoran 50,000 qat zêdetir kapasîteya hilanîna hêzê ji alavên silicon re hebe. Ev serkeftin tê vê wateyê ku nîvconduktorên elmasê dikarin di bin şert û mercên giran ên wekî tansiyona bilind û germahiya bilind de baş tevbigerin, bi vî rengî karîgerî û performansa cîhazên elektronîkî pir baştir dike.
Bandora nîvconduktorên elmasê li ser wesayîtên elektrîkê û santralên elektrîkê
Serlêdana berbelav a nîvconduktorên elmasê dê bandorek kûr li ser karîgerî û performansa wesayîtên elektrîkî û santralên elektrîkê hebe. Germahiya germî ya bilind û taybetmendiyên bandgap-ê ya berfireh a Diamond dihêle ku ew di voltaj û germahiyên bilind de bixebite, bi girîngî karûbar û pêbaweriya amûran çêtir dike. Di warê wesayîtên elektrîkê de, nîvconduktorên elmas dê winda germê kêm bikin, jiyana bateriyê dirêj bikin, û performansa giştî baştir bikin. Di santralên elektrîkê de, nîvconduktorên elmasê dikarin li ber germahî û zextên bilindtir bisekinin, bi vî rengî karîgerî û aramiya hilberîna hêzê baştir dikin. Van avantajên hanê dê bibin alîkar ku pêşkeftina domdar a pîşesaziya enerjiyê pêşve bibe û xerckirina enerjiyê û qirêjiya jîngehê kêm bike.
Zehmetiyên ku bi bazirganiya nîvconduktorên elmas re rû bi rû ne
Tevî gelek avantajên nîvconduktorên elmasê, bazirganiya wan hîn jî bi gelek pirsgirêkan re rû bi rû dimîne. Yekem, serhişkiya almas ji çêkirina nîvconductor re zehmetiyên teknîkî derdixe holê, û birrîn û şekildana almasan biha û teknîkî tevlihev in. Ya duyemîn, aramiya elmasê di bin şert û mercên xebitandina demdirêj de hîn jî mijarek lêkolînê ye, û hilweşîna wê dikare bandorê li performans û jiyana amûrê bike. Digel vê yekê, ekosîstema teknolojiya nîvconduktora almasê bi nisbet negihîştî ye, û hîn jî gelek karên bingehîn hene ku bêne kirin, di nav de pêşxistina pêvajoyên hilberîna pêbawer û têgihîştina tevgera dirêj-dirêj a almasê di bin zextên cûda yên xebitandinê de.
Pêşveçûn di lêkolîna nîvconductor ya elmas de li Japonya
Heya nuha, Japon di lêkolîna nîvconduktora almasê de di pozîsyonek pêşeng de ye û tê çaverê kirin ku di navbera 2025 û 2030-an de serîlêdanên pratîkî bi dest bixe. Zanîngeha Saga, bi hevkarî bi Ajansa Keşnasiya Fezayê ya Japonî (JAXA), yekem cîhaza hêzê ya ku ji almasê hatî çêkirin bi serfirazî pêş xist. semiconductors. Ev serkeftin potansiyela elmasê di pêkhateyên frekansa bilind de destnîşan dike û pêbawerî û performansa alavên keşfê yên fezayê baştir dike. Di heman demê de, pargîdaniyên wekî Orbray teknolojiya hilberîna girseyî ji bo almasa 2-inch pêşve xistinwafersû ber bi armanca bidestxistinê ve diçinSubstratên 4-inch. Ev pîvan ji bo peydakirina hewcedariyên bazirganî yên pîşesaziya elektronîkî girîng e û bingehek zexm ji bo sepana berbelav a nîvconduktorên almasê datîne.
Berawirdkirina nîvconductorên elmasê bi alavên din ên nîvconduktorê yên hêza bilind re
Ji ber ku teknolojiya nîvconductor ya elmas mezinbûna xwe berdewam dike û bazar hêdî hêdî wê qebûl dike, ew ê bandorek kûr li ser dînamîkên bazara nîvconductor ya cîhanî hebe. Tê payîn ku ew li şûna hin amûrên nîvconductor-ê yên kevneşopî yên wekî karbîda silicon (SiC) û galium nitride (GaN) biguhezîne. Lêbelê, derketina teknolojiya nîvconduktorê almasê nayê vê wateyê ku materyalên wekî karbîd silicon (SiC) an nitride galium (GaN) kevn in. Berevajî vê, nîvconductorên elmas ji endezyarên cûrbecûr vebijarkên materyalê peyda dikin. Her materyal xwedan taybetmendiyên xwe yên bêhempa ye û ji bo senaryoyên serîlêdanê yên cihêreng maqûl e. Diamond di hawîrdorên voltaja bilind, germahîya bilind de bi rêveberiya xweya germî û jêhatîbûnên hêzê yên jorîn bi pêş dikeve, dema ku SiC û GaN di aliyên din de xwedî avantaj in. Her materyal xwedî taybetmendiyên xwe yên bêhempa û senaryoyên serîlêdanê hene. Pêdivî ye ku endezyar û zanyar li gorî hewcedariyên taybetî materyalê rast hilbijêrin. Sêwirana cîhaza elektronîkî ya pêşerojê dê bêtir bala xwe bide berhevok û xweşbîniya materyalan da ku performansa çêtirîn û lêçûn-bandor bi dest bixe.
Pêşeroja teknolojiya nîvconductor diamond
Her çend bazirganîkirina teknolojiya nîvconduktorê elmas hîn jî bi gelek pirsgirêkan re rû bi rû ye, performansa wê ya hêja û nirxa serîlêdana potansiyel wê ji bo amûrên elektronîkî yên pêşerojê materyalek berendamek girîng dike. Bi pêşkeftina domdar a teknolojiyê û kêmkirina gav bi gav lêçûn, tê çaverê kirin ku nîvconduktorên elmasê di nav alavên din ên nîvconductor-ê de cîhek bigirin. Lêbelê, pêşerojiya teknolojiya nîvconductor dibe ku ji hêla tevliheviya pir materyalan ve were diyar kirin, ku her yek ji wan ji ber avantajên xwe yên bêhempa têne hilbijartin. Ji ber vê yekê, em hewce ne ku nêrînek hevseng biparêzin, bi tevahî avantajên materyalên cihêreng bikar bînin, û pêşkeftina domdar a teknolojiya nîvconductor pêşve bibin.
Dema şandinê: Nov-25-2024