Yarımkeçirici cihazlar müasir texnologiyada geniş yayılıb və smartfonlardan tutmuş elektrik nəqliyyat vasitələrinə qədər hər şeyi enerji ilə təmin edir. Daha səmərəli və güclü elektron cihazlara tələbat artmaqda davam etdikcə, yarımkeçirici texnologiya daim inkişaf edir və tədqiqatçılar daha yüksək performans təklif edə biləcək yeni materiallar və strukturlar araşdırırlar. Son zamanlar yarımkeçirici cihazlardakı potensialı ilə diqqəti cəlb edən materiallardan biri qranitdir. Qranit yarımkeçirici material üçün qeyri-adi seçim kimi görünsə də, onu cəlbedici bir seçim edən bir neçə xüsusiyyətə malikdir. Bununla belə, nəzərə alınmalı bəzi potensial məhdudiyyətlər də mövcuddur.
Qranit, kvars, feldispat və slyuda da daxil olmaqla minerallardan ibarət olan maqmatik süxur növüdür. Möhkəmliyi, davamlılığı və aşınmaya davamlılığı ilə tanınır və bu da onu abidələrdən mətbəx tezgahlarına qədər hər şey üçün məşhur bir tikinti materialına çevirir. Son illərdə tədqiqatçılar yüksək istilik keçiriciliyi və aşağı istilik genişlənmə əmsalı səbəbindən qranitdən yarımkeçirici cihazlarda istifadə potensialını araşdırırlar.
İstilik keçiriciliyi materialın istiliyi keçirmə qabiliyyətidir, istilik genişlənmə əmsalı isə materialın temperaturu dəyişdikdə nə qədər genişlənəcəyini və ya büzüləcəyini göstərir. Bu xüsusiyyətlər yarımkeçirici cihazlarda çox vacibdir, çünki onlar cihazın səmərəliliyinə və etibarlılığına təsir göstərə bilər. Yüksək istilik keçiriciliyi ilə qranit istiliyi daha tez yaymağa qadirdir ki, bu da həddindən artıq istiləşmənin qarşısını almağa və cihazın ömrünü uzatmağa kömək edə bilər.
Yarımkeçirici cihazlarda qranitin istifadəsinin digər bir üstünlüyü onun təbii material olmasıdır, yəni almaz və ya silikon karbid kimi digər yüksək performanslı materiallarla müqayisədə asanlıqla əldə edilə bilən və nisbətən ucuzdur. Bundan əlavə, qranit kimyəvi cəhətdən sabitdir və aşağı dielektrik sabitliyə malikdir ki, bu da siqnal itkilərini azaltmağa və cihazın ümumi işini yaxşılaşdırmağa kömək edə bilər.
Bununla belə, qranitdən yarımkeçirici material kimi istifadə edərkən nəzərə alınmalı bəzi potensial məhdudiyyətlər də mövcuddur. Əsas çətinliklərdən biri yüksək keyfiyyətli kristal strukturların əldə edilməsidir. Qranit təbii şəkildə əmələ gələn bir qaya olduğundan, materialın elektrik və optik xüsusiyyətlərinə təsir göstərə biləcək çirklər və qüsurlar ehtiva edə bilər. Bundan əlavə, müxtəlif növ qranitin xüsusiyyətləri çox fərqli ola bilər ki, bu da ardıcıl və etibarlı cihazların istehsalını çətinləşdirə bilər.
Yarımkeçirici cihazlarda qranitdən istifadənin digər bir çətinliyi, onun silisium və ya qallium nitridi kimi digər yarımkeçirici materiallarla müqayisədə nisbətən kövrək bir material olmasıdır. Bu, onu gərginlik altında çatlamağa və ya sınığa daha çox meylli edə bilər ki, bu da mexaniki gərginliyə və ya zərbəyə məruz qalan cihazlar üçün narahatlıq yarada bilər.
Bu çətinliklərə baxmayaraq, yarımkeçirici cihazlarda qranitin istifadəsinin potensial faydaları o qədər böyükdür ki, tədqiqatçılar onun potensialını araşdırmağa davam edirlər. Çətinliklər aradan qaldırıla bilsə, qranitin ənənəvi materiallardan daha ekoloji cəhətdən davamlı, yüksək performanslı, səmərəli yarımkeçirici cihazların hazırlanması üçün yeni bir yol təqdim etməsi mümkündür.
Nəticə olaraq, qranitin yarımkeçirici material kimi istifadəsində bəzi potensial məhdudiyyətlər olsa da, yüksək istilik keçiriciliyi, aşağı istilik genişlənmə əmsalı və aşağı dielektrik sabitliyi onu gələcək cihaz inkişafı üçün cəlbedici bir seçim halına gətirir. Yüksək keyfiyyətli kristal strukturların istehsalı və kövrəkliyin azaldılması ilə bağlı problemləri həll etməklə, qranitin gələcəkdə yarımkeçirici sənayesində mühüm bir materiala çevrilməsi mümkündür.
Yazı vaxtı: 19 Mart 2024