Kas ir superrežģis?

Īsā atbilde

Virsrežģis ir struktūra, kas sastāv no mainīgiem dažādu materiālu slāņiem. Šos slāņus parasti mēra nanometros, un tipiskais virsrežģis ir ārkārtīgi mazs. Šīs struktūras tiek izmantotas, lai radītu jaunas pusvadītāju formas, kurām ir atšķirīgas īpašības nekā to iekļautajiem materiāliem. Tiek uzskatīts, ka, šai tehnoloģijai kļūstot par galveno, tā ļaus zinātniekiem radīt materiālus ar ļoti atšķirīgām īpašībām, nemainot to izskatu.

Struktūra tiek veidota, sakraujot dažādu materiālu slāņus vienu virs otra. Šie slāņi ir ļoti plāni, plānāki pat par cilvēka matiem. Saliekot kopā šādus plānus materiālus, atsevišķu materiālu īpašības saplūst kopā neparedzētā veidā. Šī īpašību kombinācija ļauj zinātniekiem radīt vielas, kurām piemīt retas vai nezināmas dabas materiālu īpašības.

Virsrežģa struktūras veidošanai ir divi izplatīti iemesli. Pirmais ir palielināt materiāla izturību pret bīdes ietekmi. Virsrežģa veidošanas process palielina pretestību pret bīdi daudz vairāk par pretestību, kāda piemīt jebkuram no sastāvdaļām. Šī pretestība ļauj materiālam saglabāt savu struktūru lielākā spriedzē nekā tradicionālie materiāli.

Otrs izplatītākais iemesls superrežģa uzbūvei ir jaunu pusvadītāju šķirņu ražošana. Šie materiāli pārraida elektrību labāk nekā izolators, bet ne tik labi kā vadītājs. Tos izmanto gandrīz visos mūsdienu elektronikas veidos, bieži vien integrālās shēmas vai mikroshēmas veidā. Strāvas pusvadītāji parasti ir izgatavoti no silīcija, bet superrežģa pusvadītāji var būt izgatavoti no daudzām dažādām lietām.

Pusvadītāju superrežģiem ir dažas priekšrocības salīdzinājumā ar tipiskiem pusvadītājiem. Šie ražotie materiāli var vadīt elektrību ātrāk vai lēnāk nekā tipisks silīcija pusvadītājs, vienkārši mainot vielu daudzumu režģī. Tas ļaus pēc pasūtījuma izgatavot pusvadītāju ar ļoti specifiskām pielaidēm.

Vēl viena priekšrocība ir dažu režģa materiālu īpašību nošķiršana. Izveidojot slāņveida vadītāju, ir iespējams nosūtīt dažādas jaudas strāvas pa pusvadītāju. Faktiski katrs slānis pārsūta jaudu savā dabiskajā ātrumā. Tas ļaus vienam materiālam vienlaikus darboties divās dažādās frekvencēs, uzlabojot materiāla reakcijas laiku.

Tikai dažas rūpniecības preces izmanto superrežģus. Daži uzņēmumi eksperimentē ar baterijām un spuldzēm, kurās tiek izmantoti katodi, kuru pamatā ir superrežģis, taču tie ir ļoti reti. Pētījumi, kas notiek šajā jomā, visticamāk, to mainīs. Virsrežģa konstrukcijām ir daudz īpašību, kas, pievienojot parastajām patēriņa precēm, pagarinās to kalpošanas laiku un samazinās enerģijas patēriņu.

Īsā atbilde

Saistītie jautājumi