بهبود قطعات الکترونیکی با الماس

تنها زنان نيستند که الماس را دوست دارند، اين ماده به شدت مورد توجه دانشمنداني است که روي بهبود عملکرد ادوات الکترونيکي کار ميکنند. اخيرا دو مطالعه در آزمايشگاه ملي آرگونه انجام گرفته است که در آن مسير جديدي براي استفاده از خواص فيلمهاي نازک نانوبلوري الماس ارائه شده است، خواصي که پيش از اين مورد مطالعه قرار نگرفته است.

به گزارش افکار به نقل از ایسنا، بیشتر خواص فیلم‌های الماس برای دانشمندان کاملا شناخته شده است، اما این کشف اخیر نشان می‌دهد که برخی از مدارات الکترونیکی با استفاده از این فیلم‌ها عملکرد بهتری دارند. مدت‌هاست که مهندسان به‌ دنبال تولید ادوات الکترونیکی کاراتر با کوچک‌تر کردن قطعات آن هستند. در این مسیر محققان به نقطه‌ای رسیده‌اند که به آن «گلوگاه حرارتی» گفته می‌شود. این موضوع بدان معناست که با کوچک‌تر شدن قطعات حرارت تولید شده اثرات منفی روی عملکرد قطعات افزایش می‌یابد.

«آنیرودها سامانت»، از محققان این پروژه می‌گوید: ما روشی ارائه کردیم که با آن می‌توان گرما را از قطعات الکترونیکی خارج کرد. با استفاده از فیلم‌های نازک الماسی که دارای خواص گرمایی جالبی هستند، می‌توان گرما را از سیستم خارج کرد. مشکلی که در این روش وجود دارد، این است که دمای لایه نشانی فیلم الماس بیش از ۸۰۰ درجه سانتیگراد است که این موضوع مشکل ساز است. بنابراین ما روشی برای تولید این فیلم‌ها در دمای پایین ارائه کردیم، اگر بتوان این فیلم‌ها را در دمای ۴۰۰ درجه سانتیگراد تهیه کرد، آن گاه می‌توان از آن برای مواد نیمه‌هادی مختلف استفاده کرد.

این گروه تحقیقاتی با ارائه روشی هم موفق به کاهش دمای تولید تا ۴۰۰ درجه شدند و هم با کنترل اندازه دانه‌ها خواص گرمایی فیلم را تنظیم کردند. با این کار می‌توان فیلم‌های الماس را با دو ماده مهم گرافن و نیترید گالیوم ترکیب کرد.

الماس هدایت بهتری نسبت به سیلیکون و دی اکسید سیلیکون دارد، از این دو ماده برای تولید ادوات گرافنی استفاده می‌شود. اگر بتوان گرما را بهتر از گرافن خارج کرد، در نتیجه می‌توان گرافن را روی الماس قرار داد و در نهایت ادواتی با دانسیته جریان بالاتر تولید کرد.

نتايج اين دو تحقيق در دو نشريه Nano Letters و Materials Advanced Functional به چاپ رسيده است. هر دوي اين پروژهها با همکاري الکساندر بالاندين از دانشگاه کاليفرنيا انجام گرفته است.