Gall technoleg transistor newydd gynyddu capasiti afradu gwres fwy na dwywaith

Yn ôl adroddiadau, mae tîm ymchwil ym Mhrifysgol Fetropolitan Osaka wedi defnyddio diemwnt, y deunydd naturiol mwyaf dargludol thermol ar y Ddaear, fel swbstrad i greu transistorau gallium nitride (GaN), sydd â mwy na dwywaith gallu afradu gwres transistorau traddodiadol. Adroddir y gellir defnyddio'r transistor nid yn unig mewn gorsafoedd sylfaen cyfathrebu 5G, radar meteorolegol, cyfathrebu lloeren a meysydd eraill, ond hefyd mewn gwresogi microdon, prosesu plasma a meysydd eraill. Mae'r canfyddiadau ymchwil diweddaraf wedi'u cyhoeddi'n ddiweddar yn y cyfnodolyn "Small".

Gyda miniaturization cynyddol dyfeisiau lled-ddargludyddion, mae materion megis dwysedd pŵer cynyddol a chynhyrchu gwres wedi dod i'r amlwg, a all effeithio ar berfformiad, dibynadwyedd a hyd oes y dyfeisiau hyn. Deellir bod gallium nitride (GaN) ar ddiemwnt yn arddangos rhagolygon addawol fel deunydd lled-ddargludyddion y genhedlaeth nesaf, gan fod gan y ddau ddeunydd fylchau band eang sy'n galluogi dargludedd uchel a dargludedd thermol uchel diemwnt, gan eu gosod fel swbstradau afradu gwres rhagorol.

Yn flaenorol, roedd gwyddonwyr wedi ceisio creu strwythurau GaN ar ddiamwntau trwy gyfuno dwy gydran â rhyw fath o haen trawsnewid neu gludiog, ond yn y ddau achos, roedd yr haen ychwanegol yn ymyrryd yn sylweddol â dargludedd thermol diemwntau, gan amharu ar gyfuniad manteisiol allweddol o ddiamwntau GaN. Yn yr ymchwil ddiweddaraf, mae gwyddonwyr o Brifysgol Gyhoeddus Osaka wedi llwyddo i gynhyrchu transistorau symudedd electron uchel GaN gan ddefnyddio diemwnt fel swbstrad. Mae perfformiad afradu gwres y dechnoleg newydd hon fwy na dwywaith perfformiad transistorau siâp tebyg a weithgynhyrchir ar swbstradau carbid silicon (SiC).

Er mwyn gwneud y mwyaf o ddargludedd thermol uchel diemwnt, integreiddiodd ymchwilwyr haen o garbid silicon ciwbig rhwng GaN a diemwnt. Mae'r dechnoleg hon yn lleihau ymwrthedd thermol y rhyngwyneb yn sylweddol ac yn gwella perfformiad afradu gwres. Mae gan y dechnoleg newydd hon y potensial i leihau allyriadau carbon deuocsid yn sylweddol ac o bosibl chwyldroi datblygiad cynhyrchion electronig pŵer a radio amledd trwy wella galluoedd rheoli thermol.