新型物理材料在电子电路中的运用探究

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.