Жартылай өткізгіш құрылғылар заманауи технологияларда кең таралған, смартфондардан бастап электр көліктеріне дейін барлығын қуатпен қамтамасыз етеді. Тиімдірек және қуатты электрондық құрылғыларға деген сұраныс артып келе жатқандықтан, жартылай өткізгіш технология үнемі дамып келеді, зерттеушілер өнімділікті арттыра алатын жаңа материалдар мен құрылымдарды зерттеп жатыр. Жақында жартылай өткізгіш құрылғылардағы әлеуеті үшін назар аударып келе жатқан материал - гранит. Гранит жартылай өткізгіш материал үшін ерекше таңдау болып көрінгенімен, оны тартымды нұсқа ететін бірнеше қасиеттері бар. Дегенмен, ескеру қажет кейбір шектеулер де бар.
Гранит - кварц, дала шпаты және слюда сияқты минералдардан тұратын магмалық тау жынысының бір түрі. Ол беріктігімен, беріктігімен және тозуға төзімділігімен танымал, бұл оны ескерткіштерден бастап ас үй үстелдеріне дейін барлығы үшін танымал құрылыс материалына айналдырады. Соңғы жылдары зерттеушілер граниттің жоғары жылу өткізгіштігі мен төмен жылу кеңею коэффициентіне байланысты жартылай өткізгіш құрылғыларда қолдану мүмкіндігін зерттеп келеді.
Жылу өткізгіштік - материалдың жылу өткізу қабілеті, ал жылу кеңею коэффициенті материалдың температурасы өзгерген кезде қаншалықты кеңейетінін немесе жиырылатынын білдіреді. Бұл қасиеттер жартылай өткізгіш құрылғыларда өте маңызды, себебі олар құрылғының тиімділігі мен сенімділігіне әсер етуі мүмкін. Жоғары жылу өткізгіштігінің арқасында гранит жылуды тезірек таратады, бұл құрылғының қызып кетуіне жол бермейді және қызмет ету мерзімін ұзартады.
Жартылай өткізгіш құрылғыларда гранитті қолданудың тағы бір артықшылығы - оның табиғи материал болуы, яғни ол оңай қолжетімді және алмас немесе кремний карбиді сияқты басқа жоғары өнімді материалдармен салыстырғанда салыстырмалы түрде арзан. Сонымен қатар, гранит химиялық тұрғыдан тұрақты және төмен диэлектрлік тұрақтыға ие, бұл сигнал шығындарын азайтуға және құрылғының жалпы жұмысын жақсартуға көмектеседі.
Дегенмен, гранитті жартылай өткізгіш материал ретінде пайдалану кезінде ескеру қажет кейбір ықтимал шектеулер де бар. Негізгі қиындықтардың бірі - жоғары сапалы кристалды құрылымдарға қол жеткізу. Гранит табиғи түрде пайда болатын тау жынысы болғандықтан, оның құрамында материалдың электрлік және оптикалық қасиеттеріне әсер етуі мүмкін қоспалар мен ақаулар болуы мүмкін. Сонымен қатар, әртүрлі гранит түрлерінің қасиеттері әртүрлі болуы мүмкін, бұл тұрақты, сенімді құрылғыларды шығаруды қиындатады.
Жартылай өткізгіш құрылғыларда гранитті қолданудың тағы бір қиындығы - оның кремний немесе галлий нитриді сияқты басқа жартылай өткізгіш материалдармен салыстырғанда салыстырмалы түрде сынғыш материал болуы. Бұл оны кернеу кезінде жарылуға немесе сынуға бейім етеді, бұл механикалық кернеуге немесе соққыға ұшырайтын құрылғылар үшін алаңдаушылық тудыруы мүмкін.
Осы қиындықтарға қарамастан, жартылай өткізгіш құрылғыларда гранитті қолданудың әлеуетті артықшылықтары зерттеушілердің оның әлеуетін зерттеуді жалғастыруына соншалықты маңызды. Егер қиындықтарды жеңуге болатын болса, гранит дәстүрлі материалдарға қарағанда экологиялық тұрғыдан тұрақты, жоғары өнімді, үнемді жартылай өткізгіш құрылғыларды әзірлеудің жаңа жолын ұсынуы мүмкін.
Қорытындылай келе, гранитті жартылай өткізгіш материал ретінде пайдаланудың кейбір ықтимал шектеулері болғанымен, оның жоғары жылу өткізгіштігі, төмен жылу кеңею коэффициенті және төмен диэлектрлік тұрақтысы оны болашақ құрылғыларды әзірлеу үшін тартымды нұсқа етеді. Жоғары сапалы кристалды құрылымдарды өндірумен және сынғыштықты азайтумен байланысты қиындықтарды шешу арқылы гранит болашақта жартылай өткізгіштер өнеркәсібінде маңызды материалға айналуы мүмкін.
Жарияланған уақыты: 19 наурыз 2024 ж.