Wek kevirê bingehîn ê cîhazên elektronîkî yên nûjen, materyalên nîvconductor di guhertinên bêhempa re derbas dibin. Îro, elmas hêdî hêdî potansiyela xwe ya mezin wekî materyalek nîvconductor a nifşê çaremîn nîşan dide bi taybetmendiyên xwe yên elektrîkî û germî yên hêja û aramiya xwe di bin şert û mercên dijwar de. Ew ji hêla bêtir zanyar û endezyaran ve wekî materyalek şoreşger tê hesibandin ku dibe ku cîhê cîhazên nîvconductor ên hêza bilind ên kevneşopî (wek silîkon,karbîda silîkonê, hwd.). Ji ber vê yekê, gelo elmas bi rastî dikare cîhê cîhazên din ên nîvconductor ên bi hêza bilind bigire û bibe materyalê sereke ji bo cîhazên elektronîkî yên pêşerojê?
Performansa hêja û bandora potansiyel a nîvconductorên elmasê
Nîvconductorên hêza elmasê bi performansa xwe ya hêja wê gelek pîşesaziyan ji wesayîtên elektrîkê ber bi santralên elektrîkê biguherînin. Pêşketina mezin a Japonyayê di teknolojiya nîvconductorên elmasê de rê li ber bazarkirina wê vekiriye, û tê payîn ku ev nîvconductor di pêşerojê de kapasîteya hilberandina hêzê ya 50,000 carî ji cîhazên silîkonê zêdetir be. Ev pêşketin tê vê wateyê ku nîvconductorên elmasê dikarin di şert û mercên dijwar ên wekî zexta bilind û germahiya bilind de baş bixebitin, bi vî rengî karîgerî û performansa cîhazên elektronîkî pir baştir dikin.
Bandora nîvconductorên elmasê li ser wesayîtên elektrîkê û santralên elektrîkê
Bikaranîna berfireh a nîvconductorên elmasê dê bandorek kûr li ser karîgerî û performansa wesayîtên elektrîkê û santralên elektrîkê bike. Taybetmendiyên germahiya bilind ên elmasê û valahiya fireh a wê dihêle ku ew di voltaja û germahiyên bilindtir de bixebite, ku bi girîngî karîgerî û pêbaweriya alavan baştir dike. Di warê wesayîtên elektrîkê de, nîvconductorên elmasê dê windabûna germê kêm bikin, temenê bateriyê dirêj bikin, û performansa giştî baştir bikin. Di santralên elektrîkê de, nîvconductorên elmasê dikarin li hember germahî û zextên bilindtir bisekinin, bi vî rengî karîgerî û aramiya hilberîna enerjiyê baştir bikin. Ev avantaj dê bibin alîkar ku pêşkeftina domdar a pîşesaziya enerjiyê pêşve bibin û xerckirina enerjiyê û qirêjiya jîngehê kêm bikin.
Zehmetiyên ku li pêşiya bazirganîkirina nîvconductorên elmasê ne
Tevî gelek avantajên nîvconductorên elmasê, bazarkirina wan hîn jî bi gelek pirsgirêkan re rû bi rû ye. Ya yekem, hişkbûna elmasê ji bo çêkirina nîvconductoran zehmetiyên teknîkî çêdike, û birrîn û şekildana elmasan biha û ji hêla teknîkî ve tevlihev in. Ya duyemîn, aramiya elmasê di bin şert û mercên xebitandinê yên demdirêj de hîn jî mijarek lêkolînê ye, û hilweşîna wê dikare bandorê li performans û jiyana alavan bike. Wekî din, ekosîstema teknolojiya nîvconductorên elmasê nisbeten negihîştî ye, û hîn jî gelek karên bingehîn hene ku werin kirin, di nav de pêşxistina pêvajoyên hilberînê yên pêbawer û têgihîştina tevgera demdirêj a elmasê di bin zextên xebitandinê yên cûrbecûr de.
Pêşketin di lêkolîna nîvconductorên elmasê de li Japonyayê
Niha, Japonya di lêkolîna nîvconductorên elmasê de di pozîsyoneke pêşeng de ye û tê payîn ku di navbera salên 2025 û 2030an de serîlêdanên pratîkî bi dest bixe. Zanîngeha Saga, bi hevkariya Ajansa Lêkolîna Hewayî ya Japonyayê (JAXA), yekem amûra hêzê ya cîhanê ya ji nîvconductorên elmasê çêkirî bi serkeftî pêşxistiye. Ev pêşketin potansiyela elmasê di pêkhateyên frekanseke bilind de nîşan dide û pêbawerî û performansa alavên lêgerîna fezayê baştir dike. Di heman demê de, şîrketên wekî Orbray teknolojiya hilberîna girseyî ji bo elmasa 2 înç pêşxistine.waferû ber bi bidestxistina wê armancê ve diçin ûsubstratên 4-inçEv mezinkirin ji bo pêkanîna pêdiviyên bazirganî yên pîşesaziya elektronîkê pir girîng e û bingehek zexm ji bo sepandina berfireh a nîvconductorên elmasê datîne.
Berawirdkirina nîvconductorên elmasê bi cîhazên din ên nîvconductor ên hêza bilind re
Her ku teknolojiya nîvconductorên elmasê berdewam dike û bazar hêdî hêdî wê qebûl dike, ew ê bandorek kûr li ser dînamîkên bazara nîvconductorên cîhanî bike. Tê payîn ku ew hin cîhazên nîvconductorên hêza bilind ên kevneşopî yên wekî silicon carbide (SiC) û gallium nitride (GaN) biguhezîne. Lêbelê, derketina holê ya teknolojiya nîvconductorên elmasê nayê wê wateyê ku materyalên wekî silicon carbide (SiC) an gallium nitride (GaN) kevnar in. Berevajî vê, nîvconductorên elmasê ji endezyaran re rêzek vebijarkên materyalê yên cihêrengtir peyda dikin. Her materyal xwedan taybetmendiyên xwe yên bêhempa ye û ji bo senaryoyên serîlêdanê yên cûda guncan e. Elmas di hawîrdorên voltaja bilind û germahiya bilind de bi rêveberiya germî û kapasîteyên hêzê yên bilind serketî ye, di heman demê de SiC û GaN di aliyên din de xwedî avantaj in. Her materyal xwedan taybetmendî û senaryoyên serîlêdanê yên bêhempa ne. Pêdivî ye ku endezyar û zanyar li gorî hewcedariyên taybetî materyalê rast hilbijêrin. Sêwirana cîhazên elektronîkî yên pêşerojê dê bêtir bala xwe bide ser tevlihevkirin û çêtirkirina materyalan da ku performansa çêtirîn û lêçûn-bandor bi dest bixe.
Pêşeroja teknolojiya nîvconductor a elmasê
Her çend bazarkirina teknolojiya nîvconductor a elmasê hîn jî bi gelek pirsgirêkan re rû bi rû ye jî, performansa wê ya hêja û nirxa wê ya potansiyel a serîlêdanê wê dike materyalek girîng a namzed ji bo cîhazên elektronîkî yên pêşerojê. Bi pêşveçûna domdar a teknolojiyê û kêmkirina hêdî hêdî ya lêçûnan, tê payîn ku nîvconductorên elmasê di nav cîhazên din ên nîvconductor ên hêza bilind de cih bigirin. Lêbelê, pêşeroja teknolojiya nîvconductor bi îhtîmalek mezin dê bi tevliheviyek ji gelek materyalan ve were diyar kirin, ku her yek ji wan ji bo avantajên xwe yên bêhempa tê hilbijartin. Ji ber vê yekê, divê em nêrînek hevseng biparêzin, ji avantajên cûrbecûr materyalan bi tevahî sûd werbigirin, û pêşkeftina domdar a teknolojiya nîvconductor pêşve bibin.
Dema weşandinê: 25ê Mijdarê-2024