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新型物理材料在电子电路中的运用探究

2022-04-02彭德高

民族文汇 2022年7期
关键词:电子电路应用

彭德高

摘 要:随着我国科技水平的快速提升,互联网信息化逐渐出现在人们的日常生活和工作当中,使得人们的生活变得更加便捷,电子设备日益成为人们日常生活中必不可少的一部分。现代化以来,为了达到人们的需求,电子电路要求变得越来越高,因此也促使了新型物理材料的诞生,它不仅有良好的导电导热性,传输效率更是在原有的基础上有了很大的提升。因此,就目前市场而言,这种特殊材料的运用,对电子电路的质量和效率的影响不容小觑。

关键词:新型物理材料;电子电路;应用

现如今,高科技持续稳定的发展,人们对信息传输和接收的需求日益增强,传统模式中的物理电路已经无法企及。这时候,功能强大,能够适应各个领域的新型电路就发挥了巨大作用,这种新型电路目前被广泛应用在人们的日常生活当中。这种新型电路不仅满足人们基本的工作和生活,也在国家科学技术的发展和进步方面起到了至关重要的作用。此外,传统形式的电路已经无法达到优良特性的电子电路的水平[1]。因此,持续关注电子电路的优良特性,深入分析各类新型物理材料的使用情况等相关内容,是有重要现实意义的。

1电子电路的应用优势

信息化时代中,转换信号、读取信息及存储等电子电路的重要功能,在人们日常生活中有至关重要的作用。在面对一些小的故障时,通过相关信息的反馈,人们就能够预估风险并及时应对,使整体免受干扰,以将损失降到最低。此外,这些功能也可以储存数据,增加信号的稳定性,从而使电子产品设备稳定性更高,人们在使用时更加方便快捷,工作效率也因此大大增加。而使用稳定安全的电子进行电路供电,会使电子设备持续保持正常运行,增加其使用寿命[2]。虽然有电流自动化调控的变阻器,为防止电流不共用或者过大过小,电子电路在电流不足的情况下,减少变阻器增强电流,而电流比较大时,则增加变阻器减少电流,能够有效的保持供电稳定,从而维护设备的正常运行。

2碳纳米管在电子电路中的运用

2.1碳纳米管作为存储器在电子电路中的应用

电子电路采用的集成芯片存储器,是由碳纳米管制造而成,目的在于更有效安全的控制数据,这种情况下,即使电脑电源突然被切断,储存器中的信息也不会产生丢失。而电子电路相比于闪存,虽然功能相似,但是在切换效率方面更胜一筹,能耗也小,更小的体积对于计算机来说更加合适。最重要的是,与传统的存储器相比,碳纳米存储器生产步骤简单,不但能保障使用性能,也节约了更多的成本。

2.2碳纳米管作为新型导线在电子电路中的应用

干扰外界无限电波和高温,屏蔽信号、迅速导电是碳纳米管两个重要优点,同时抵御热变性能、热膨胀系数小也是它众多优点之一。新型导线的制作就是在碳纳米管内填充金属和氧化物,目前市场上最细的纳米导线就是用碳纳米管浇灌的,不过他们在原有的基础上除去了碳层腐蚀[3]。因此,优胜劣汰的条件下,原有导线可以用有关技术制备的碳纳米管及新型材料导管取代,而碳纳米管不仅能在硅芯片上使用,也可以在更为细致和复杂的电路中进行使用。

2.3碳纳米管作为单电子晶体管在电子电路中的应用

要想确保碳纳米管在结构上更加稳固,这就对质量有了更高的要求,同时需要结合可控的方式;而这个结构在于其他部件结合后,由于实现了电子场发射和电压操作及高电电流稳定性,就突出了其逻辑功能的强大。在以后的科技发展中,高质量的微电子技术是重中之重,传统微电子原件将被单电子晶体管所取代,这一创新对碳纳米管装置的研究和发展意义深远。

3石墨烯在电子电路中的运用

3.1石墨烯有机场效应在晶体管中的应用

石墨烯材料中,拥有优良特性的金和铝能够被呈现出来,而相较于单个的铝材料,石墨烯首先节约了大量成本,其次其化学性质稳定,导电、导热性能良好,最重要的是载流子迁移率较高[4]。现阶段石墨烯的制作方式已经趋于成熟,在机场效应晶体管等领域被大量应用。

3.2石墨烯在双层电容器中的应用

石墨烯材料的优良性,可以从柔韧性、导电性以及机械性等方面进行把控,很多行业都在进行运用,如目前市场上比较好的双层电容电极材料,电子电路中的双层电容器,就是用石墨烯材料制作的,它不仅能保护信息的完整性,更能减少能量的损耗,充电时长短,大大方便了人们的使用。

3.3石墨烯在高速电子器件中的应用

从种类上来看,石墨烯属于被新开发出来的电子器件,它在载流子密度以及迁移速率等领域更是遥遥领先,不仅满足人们对电子器件的具体要求,也在电子和通讯等相关领域广泛应用。相比于硅基半导体,竞争优势则更强。射频FET是由石墨烯材料制成,促进了高速电子器件的后续一系列开发[5]。它的主电路开关时效性更强,响应速率更快,同时在运行速度和体积上相较于传统射频更加突出,因此在使用范围上更广。

结语

总而言之,目前电路和网络成为人们传输信息的重要工具,强大的需求导致传统电路已无法满足市场,拥有强大功能性的电子电路应运而生。未来,电子电路如果需要满足人们对信息的存储和传输方面的要求,并朝着智能化和多元化的方向发展,就需要不断创新,加入新型物理材料、结合先进的科学技术是必然的。最后,希望电子电路为人类社会的长远发展保驾护航,为人类生活的方方面面做出更多贡献。

参考文献:

[1]熊玥,郭婷,周莹,周鸿媛,李泓霖,张宇昊,马良.基于先进材料的纸基传感器在多毒素联合检测中的应用[J/OL].中国食品学报:1-9[2022-03-24].

[2]陈淑慧,王彦,赵丹,任吉中.膜材料在果蔬自发气调过程中的应用及发展[J/OL].膜科学与技术:1-14[2022-03-24].

[3]李春威,馬瑛剑.大飞机复合材料应用及制造技术探析[J].黑龙江科学,2022,13(04):64-65.

[4]侯腾跃,孙炎辉,孙舒鹏,肖瑛,郑雁公,王兢,杜海英,吴隽新.机器学习在材料结构与性能预测中的应用综述[J].材料导报,2022,36(06):165-176.

[5]赵仲睿.新型物理材料在电子电路中的运用[J].化工设计通讯,2019,45(10):66+98.

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