Ṣe diamond le rọpo awọn ẹrọ semikondokito agbara giga miiran?

Gẹgẹbi okuta igun-ile ti awọn ẹrọ itanna igbalode, awọn ohun elo semikondokito n gba awọn ayipada ti a ko ri tẹlẹ. Loni, diamond maa n ṣafihan agbara nla rẹ bi ohun elo semikondokito iran kẹrin pẹlu itanna ti o dara julọ ati awọn ohun-ini gbona ati iduroṣinṣin labẹ awọn ipo to gaju. O jẹ akiyesi nipasẹ awọn onimọ-jinlẹ ati awọn onimọ-ẹrọ siwaju ati siwaju sii bi ohun elo idalọwọduro ti o le rọpo awọn ẹrọ semikondokito giga ti ibile (bii ohun alumọni,ohun alumọni carbide, ati bẹbẹ lọ). Nitorinaa, ṣe diamond le rọpo gaan awọn ẹrọ semikondokito agbara giga ati di ohun elo akọkọ fun awọn ẹrọ itanna ọjọ iwaju?

Iṣe ti o dara julọ ati ipa agbara ti awọn semikondokito diamond

Awọn semikondokito agbara Diamond fẹrẹ yipada ọpọlọpọ awọn ile-iṣẹ lati awọn ọkọ ina mọnamọna si awọn ibudo agbara pẹlu iṣẹ ṣiṣe to dara julọ. Ilọsiwaju pataki ti Ilu Japan ni imọ-ẹrọ semikondokito diamond ti ṣe ọna fun iṣowo rẹ, ati pe o nireti pe awọn semikondokito wọnyi yoo ni awọn akoko 50,000 diẹ sii agbara sisẹ agbara ju awọn ẹrọ ohun alumọni ni ọjọ iwaju. Aṣeyọri yii tumọ si pe awọn semikondokito diamond le ṣe daradara labẹ awọn ipo iwọn bi titẹ giga ati iwọn otutu giga, nitorinaa imudarasi ṣiṣe ati iṣẹ awọn ẹrọ itanna.

Ipa ti awọn semikondokito diamond lori awọn ọkọ ina ati awọn ibudo agbara

Ohun elo ibigbogbo ti awọn semikondokito diamond yoo ni ipa nla lori ṣiṣe ati iṣẹ ti awọn ọkọ ina ati awọn ibudo agbara. Imudara igbona giga ti Diamond ati awọn ohun-ini bandgap jakejado jẹ ki o ṣiṣẹ ni awọn foliteji ti o ga julọ ati awọn iwọn otutu, ni ilọsiwaju ṣiṣe daradara ati igbẹkẹle ẹrọ. Ni aaye ti awọn ọkọ ina, awọn semikondokito diamond yoo dinku pipadanu ooru, fa igbesi aye batiri fa, ati ilọsiwaju iṣẹ ṣiṣe gbogbogbo. Ni awọn ibudo agbara, awọn semikondokito diamond le duro awọn iwọn otutu ti o ga julọ ati awọn igara, nitorinaa imudara iṣelọpọ agbara ati iduroṣinṣin. Awọn anfani wọnyi yoo ṣe iranlọwọ igbelaruge idagbasoke alagbero ti ile-iṣẹ agbara ati dinku agbara agbara ati idoti ayika.

Awọn italaya ti nkọju si iṣowo ti awọn semikondokito diamond

Pelu ọpọlọpọ awọn anfani ti awọn semikondokito diamond, iṣowo wọn ṣi dojukọ ọpọlọpọ awọn italaya. Ni akọkọ, lile ti diamond jẹ awọn iṣoro imọ-ẹrọ si iṣelọpọ semikondokito, ati gige ati ṣiṣe awọn okuta iyebiye jẹ gbowolori ati eka imọ-ẹrọ. Keji, iduroṣinṣin ti diamond labẹ awọn ipo iṣẹ igba pipẹ tun jẹ koko-ọrọ iwadi, ati ibajẹ rẹ le ni ipa lori iṣẹ ati igbesi aye ohun elo naa. Ni afikun, ilolupo ti imọ-ẹrọ semikondokito diamond ko dagba, ati pe ọpọlọpọ awọn iṣẹ ipilẹ tun wa lati ṣee ṣe, pẹlu idagbasoke awọn ilana iṣelọpọ igbẹkẹle ati oye ihuwasi igba pipẹ ti diamond labẹ ọpọlọpọ awọn igara iṣẹ.

Ilọsiwaju ni iwadii semikondokito diamond ni Japan

Lọwọlọwọ, Japan wa ni ipo asiwaju ninu iwadi semikondokito diamond ati pe a nireti lati ṣe aṣeyọri awọn ohun elo ti o wulo laarin 2025 ati 2030. Ile-ẹkọ giga Saga, ni ifowosowopo pẹlu Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), ti ni ifijišẹ ni idagbasoke ẹrọ agbara akọkọ ti agbaye ṣe ti diamond. semikondokito. Aṣeyọri yii n ṣe afihan agbara ti diamond ni awọn paati igbohunsafẹfẹ-giga ati mu igbẹkẹle ati iṣẹ ṣiṣe ti ẹrọ iṣawari aaye. Ni akoko kanna, awọn ile-iṣẹ bii Orbray ti ni idagbasoke imọ-ẹrọ iṣelọpọ pupọ fun diamond 2-inchwafersati pe wọn nlọ si ibi-afẹde ti iyọrisi4-inch sobsitireti. Iwọn iwọn yii ṣe pataki lati pade awọn iwulo iṣowo ti ile-iṣẹ itanna ati fi ipilẹ to lagbara fun ohun elo ibigbogbo ti awọn semikondokito diamond.

Ifiwera ti awọn semikondokito diamond pẹlu awọn ẹrọ semikondokito agbara giga miiran

Bii imọ-ẹrọ semikondokito diamond tẹsiwaju lati dagba ati pe ọja gba diẹdiẹ, yoo ni ipa nla lori awọn agbara ti ọja semikondokito agbaye. O nireti lati rọpo diẹ ninu awọn ohun elo semikondokito agbara giga ti ibile gẹgẹbi silicon carbide (SiC) ati gallium nitride (GaN). Sibẹsibẹ, ifarahan ti imọ-ẹrọ semikondokito diamond ko tumọ si pe awọn ohun elo bii silikoni carbide (SiC) tabi gallium nitride (GaN) jẹ ti atijo. Ni ilodisi, awọn semikondokito diamond pese awọn onimọ-ẹrọ pẹlu ọpọlọpọ awọn aṣayan ohun elo lọpọlọpọ. Ohun elo kọọkan ni awọn ohun-ini alailẹgbẹ tirẹ ati pe o dara fun awọn oju iṣẹlẹ ohun elo oriṣiriṣi. Diamond tayọ ni iwọn-giga, awọn agbegbe iwọn otutu pẹlu iṣakoso igbona giga rẹ ati awọn agbara agbara, lakoko ti SiC ati GaN ni awọn anfani ni awọn aaye miiran. Ohun elo kọọkan ni awọn abuda alailẹgbẹ tirẹ ati awọn oju iṣẹlẹ ohun elo. Awọn onimọ-ẹrọ ati awọn onimọ-jinlẹ nilo lati yan ohun elo ti o tọ ni ibamu si awọn iwulo kan pato. Apẹrẹ ẹrọ itanna ojo iwaju yoo san ifojusi diẹ sii si apapo ati iṣapeye awọn ohun elo lati ṣe aṣeyọri iṣẹ ti o dara julọ ati iye owo-ṣiṣe.

Ọjọ iwaju ti imọ-ẹrọ semikondokito diamond

Botilẹjẹpe iṣowo ti imọ-ẹrọ semikondokito diamond tun dojukọ ọpọlọpọ awọn italaya, iṣẹ ṣiṣe ti o dara julọ ati iye ohun elo ti o pọju jẹ ki o jẹ ohun elo oludije pataki fun awọn ẹrọ itanna iwaju. Pẹlu ilọsiwaju ilọsiwaju ti imọ-ẹrọ ati idinku mimu ti awọn idiyele, awọn semikondokito diamond ni a nireti lati gba aye laarin awọn ẹrọ semikondokito agbara giga miiran. Bibẹẹkọ, ọjọ iwaju ti imọ-ẹrọ semikondokito ṣee ṣe lati jẹ ijuwe nipasẹ adalu awọn ohun elo lọpọlọpọ, ọkọọkan eyiti a yan fun awọn anfani alailẹgbẹ rẹ. Nitorinaa, a nilo lati ṣetọju wiwo iwọntunwọnsi, lo ni kikun awọn anfani ti awọn ohun elo pupọ, ati igbelaruge idagbasoke alagbero ti imọ-ẹrọ semikondokito.