新型物理材料在電子電路中的運(yùn)用探究

彭德高

摘 要：隨著我國科技水平的快速提升，互聯(lián)網(wǎng)信息化逐漸出現(xiàn)在人們的日常生活和工作當(dāng)中，使得人們的生活變得更加便捷，電子設(shè)備日益成為人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚囊徊糠帧，F(xiàn)代化以來，為了達(dá)到人們的需求，電子電路要求變得越來越高，因此也促使了新型物理材料的誕生，它不僅有良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性，傳輸效率更是在原有的基礎(chǔ)上有了很大的提升。因此，就目前市場而言，這種特殊材料的運(yùn)用，對電子電路的質(zhì)量和效率的影響不容小覷。

關(guān)鍵詞：新型物理材料;電子電路;應(yīng)用

現(xiàn)如今，高科技持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展，人們對信息傳輸和接收的需求日益增強(qiáng)，傳統(tǒng)模式中的物理電路已經(jīng)無法企及。這時(shí)候，功能強(qiáng)大，能夠適應(yīng)各個(gè)領(lǐng)域的新型電路就發(fā)揮了巨大作用，這種新型電路目前被廣泛應(yīng)用在人們的日常生活當(dāng)中。這種新型電路不僅滿足人們基本的工作和生活，也在國家科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步方面起到了至關(guān)重要的作用。此外，傳統(tǒng)形式的電路已經(jīng)無法達(dá)到優(yōu)良特性的電子電路的水平[1]。因此，持續(xù)關(guān)注電子電路的優(yōu)良特性，深入分析各類新型物理材料的使用情況等相關(guān)內(nèi)容，是有重要現(xiàn)實(shí)意義的。

1電子電路的應(yīng)用優(yōu)勢

信息化時(shí)代中，轉(zhuǎn)換信號、讀取信息及存儲(chǔ)等電子電路的重要功能，在人們?nèi)粘Ｉ钪杏兄陵P(guān)重要的作用。在面對一些小的故障時(shí)，通過相關(guān)信息的反饋，人們就能夠預(yù)估風(fēng)險(xiǎn)并及時(shí)應(yīng)對，使整體免受干擾，以將損失降到最低。此外，這些功能也可以儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，增加信號的穩(wěn)定性，從而使電子產(chǎn)品設(shè)備穩(wěn)定性更高，人們在使用時(shí)更加方便快捷，工作效率也因此大大增加。而使用穩(wěn)定安全的電子進(jìn)行電路供電，會(huì)使電子設(shè)備持續(xù)保持正常運(yùn)行，增加其使用壽命[2]。雖然有電流自動(dòng)化調(diào)控的變阻器，為防止電流不共用或者過大過小，電子電路在電流不足的情況下，減少變阻器增強(qiáng)電流，而電流比較大時(shí)，則增加變阻器減少電流，能夠有效的保持供電穩(wěn)定，從而維護(hù)設(shè)備的正常運(yùn)行。

2碳納米管在電子電路中的運(yùn)用

2.1碳納米管作為存儲(chǔ)器在電子電路中的應(yīng)用

電子電路采用的集成芯片存儲(chǔ)器，是由碳納米管制造而成，目的在于更有效安全的控制數(shù)據(jù)，這種情況下，即使電腦電源突然被切斷，儲(chǔ)存器中的信息也不會(huì)產(chǎn)生丟失。而電子電路相比于閃存，雖然功能相似，但是在切換效率方面更勝一籌，能耗也小，更小的體積對于計(jì)算機(jī)來說更加合適。最重要的是，與傳統(tǒng)的存儲(chǔ)器相比，碳納米存儲(chǔ)器生產(chǎn)步驟簡單，不但能保障使用性能，也節(jié)約了更多的成本。

2.2碳納米管作為新型導(dǎo)線在電子電路中的應(yīng)用

干擾外界無限電波和高溫，屏蔽信號、迅速導(dǎo)電是碳納米管兩個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)抵御熱變性能、熱膨脹系數(shù)小也是它眾多優(yōu)點(diǎn)之一。新型導(dǎo)線的制作就是在碳納米管內(nèi)填充金屬和氧化物，目前市場上最細(xì)的納米導(dǎo)線就是用碳納米管澆灌的，不過他們在原有的基礎(chǔ)上除去了碳層腐蝕[3]。因此，優(yōu)勝劣汰的條件下，原有導(dǎo)線可以用有關(guān)技術(shù)制備的碳納米管及新型材料導(dǎo)管取代，而碳納米管不僅能在硅芯片上使用，也可以在更為細(xì)致和復(fù)雜的電路中進(jìn)行使用。

2.3碳納米管作為單電子晶體管在電子電路中的應(yīng)用

要想確保碳納米管在結(jié)構(gòu)上更加穩(wěn)固，這就對質(zhì)量有了更高的要求，同時(shí)需要結(jié)合可控的方式;而這個(gè)結(jié)構(gòu)在于其他部件結(jié)合后，由于實(shí)現(xiàn)了電子場發(fā)射和電壓操作及高電電流穩(wěn)定性，就突出了其邏輯功能的強(qiáng)大。在以后的科技發(fā)展中，高質(zhì)量的微電子技術(shù)是重中之重，傳統(tǒng)微電子原件將被單電子晶體管所取代，這一創(chuàng)新對碳納米管裝置的研究和發(fā)展意義深遠(yuǎn)。

3石墨烯在電子電路中的運(yùn)用

3.1石墨烯有機(jī)場效應(yīng)在晶體管中的應(yīng)用

石墨烯材料中，擁有優(yōu)良特性的金和鋁能夠被呈現(xiàn)出來，而相較于單個(gè)的鋁材料，石墨烯首先節(jié)約了大量成本，其次其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能良好，最重要的是載流子遷移率較高[4]?，F(xiàn)階段石墨烯的制作方式已經(jīng)趨于成熟，在機(jī)場效應(yīng)晶體管等領(lǐng)域被大量應(yīng)用。

3.2石墨烯在雙層電容器中的應(yīng)用

石墨烯材料的優(yōu)良性，可以從柔韌性、導(dǎo)電性以及機(jī)械性等方面進(jìn)行把控，很多行業(yè)都在進(jìn)行運(yùn)用，如目前市場上比較好的雙層電容電極材料，電子電路中的雙層電容器，就是用石墨烯材料制作的，它不僅能保護(hù)信息的完整性，更能減少能量的損耗，充電時(shí)長短，大大方便了人們的使用。

3.3石墨烯在高速電子器件中的應(yīng)用

從種類上來看，石墨烯屬于被新開發(fā)出來的電子器件，它在載流子密度以及遷移速率等領(lǐng)域更是遙遙領(lǐng)先，不僅滿足人們對電子器件的具體要求，也在電子和通訊等相關(guān)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。相比于硅基半導(dǎo)體，競爭優(yōu)勢則更強(qiáng)。射頻FET是由石墨烯材料制成，促進(jìn)了高速電子器件的后續(xù)一系列開發(fā)[5]。它的主電路開關(guān)時(shí)效性更強(qiáng)，響應(yīng)速率更快，同時(shí)在運(yùn)行速度和體積上相較于傳統(tǒng)射頻更加突出，因此在使用范圍上更廣。

結(jié)語

總而言之，目前電路和網(wǎng)絡(luò)成為人們傳輸信息的重要工具，強(qiáng)大的需求導(dǎo)致傳統(tǒng)電路已無法滿足市場，擁有強(qiáng)大功能性的電子電路應(yīng)運(yùn)而生。未來，電子電路如果需要滿足人們對信息的存儲(chǔ)和傳輸方面的要求，并朝著智能化和多元化的方向發(fā)展，就需要不斷創(chuàng)新，加入新型物理材料、結(jié)合先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)是必然的。最后，希望電子電路為人類社會(huì)的長遠(yuǎn)發(fā)展保駕護(hù)航，為人類生活的方方面面做出更多貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]熊玥，郭婷，周瑩，周鴻媛，李泓霖，張宇昊，馬良.基于先進(jìn)材料的紙基傳感器在多毒素聯(lián)合檢測中的應(yīng)用[J/OL].中國食品學(xué)報(bào)：1-9[2022-03-24].

[2]陳淑慧，王彥，趙丹，任吉中.膜材料在果蔬自發(fā)氣調(diào)過程中的應(yīng)用及發(fā)展[J/OL].膜科學(xué)與技術(shù)：1-14[2022-03-24].

[3]李春威，馬瑛劍.大飛機(jī)復(fù)合材料應(yīng)用及制造技術(shù)探析[J].黑龍江科學(xué)，2022，13（04）：64-65.

[4]侯騰躍，孫炎輝，孫舒鵬，肖瑛，鄭雁公，王兢，杜海英，吳雋新.機(jī)器學(xué)習(xí)在材料結(jié)構(gòu)與性能預(yù)測中的應(yīng)用綜述[J].材料導(dǎo)報(bào)，2022，36（06）：165-176.

[5]趙仲睿.新型物理材料在電子電路中的運(yùn)用[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2019，45（10）：66+98.