[ad_1]
نوشته و ویرایش شده توسط مجله ی رنگو
پژوهش‌ها مشخص می کند که نیمه فلزات از از رسانایی بهینه‌تری نسبت به مس برخوردار می باشند و می‌توانند جریان برق را بهتر هدایت کنند. این مواد حتی در ابعاد نانومتر هم امکان هدایت انرژی را دارند و احتمالا انقلابی در وسایل الکترونیکی تشکیل کنند.
نیمه فلزات چه ویژگی‌هایی دارند؟
در دهه‌های تازه فلز مس به گفتن با اهمیت ترین رسانا در صنعت الکترونیک مورد منفعت گیری قرار گرفته است و می‌توان آن را وسایل و قطعات گوناگون مشاهده کرد. با این حال، مس از محدودیت‌های خاص خود برخوردار است و به همین علت پژوهشگران به جستوجو جایگزینی برای آن می باشند. محققان دانشگاه استنفورد به‌تازگی نشان داده‌اند که نیمه فلز «نئوبیوم فسفید» می‌تواند در رشته‌های زیاد نازک هم چنان خاصیت رسانایی خود را نگه داری کند و پتانسیل جایگزینی مس را خواهد داشت.
نیمه فلزات دارای ویژگی‌های منحصربه‌فردی می باشند که جهت می‌بشود هدایت جریان الکتریکی در آنها به طور بهینه‌تری انجام بگیرد و مقدار اتلاف انرژی در قیاس با مس، زیاد کمتر باشد. این مواد برخلاف فلزات، از پیوندهای زیاد محکمی برخوردار می باشند که امکان تحول شکل آنها در ابعاد دلخواه بدون از هم گسیختگی، حتی به اندازه نانومتر را فراهم می‌سازد. با وجود پیوندهای محکم، انتقال الکترون‌ها در نیمه فلزات به خوبی انجام می‌گیرد و به همین علت خاصیت رسانایی الکتریکی بالایی دارند.
محققان در پژوهش تازه نشان داده‌اند که یک رشته ۱.۵ نانومتری نئوبیوم فسفید در دمای اتاق تنها مقاومت ۳۴ میکرواهم را دارا است؛ درحالی‌که فلز مس در شرایط شبیه مقاومت ۱۰۰ میکرواهم را دارد. هرچقدر مقدار مقاومت کمتر باشد، مقدار انرژی اتلاف شده هم افت اشکار می‌کند و انتقال جریان الکتریکی به شکل بهینه‌تری انجام می‌گیرد. این چنین فلز مس در ابعاد کوچک‌تر از ۵۰ نانومتر، دچار افت خاصیت رسانایی الکتریکی می‌بشود و مقدار بسیاری از جریان را به گرما تبدیل می‌کند؛ اما نیمه فلزات کارکرد بهتری در این عرصه دارند.
یکی دیگر از مزایای نئوبیوم فسفید، سازگاری آن با نیمه رساناهای جاری مورد منفعت گیری در صنعت الکترونیک است. این چنین این ماده می‌تواند تا دمای ۴۰۰ درجه سانتی‌گراد را تحمل کند و با تحمل بار گرمایی، از صدمه به تراشه‌های سیلیکونی جلوگیری به عمل می‌آورد. سازگاری با نیمه رساناها علتمی‌بشود نیازی به فناوری جدیدی برای منفعت گیری تجاری از نئوبیوم فسفید وجود نداشته باشد و هزینه اضافی بر تولیدکنندگان تحمیل نکند. عوامل حرف های شده علتمی‌بشود تا نیمه فلزات به کاندید مناسبی برای جایگزینی مس در صنعت میکروالکترونیک تبدیل شوند و احتمالا به‌زودی منفعت گیری از مس در ابزارهای پردازشی را منسوخ کنند.
دسته بندی مقالات
[ad_2]
