ក្នុងជីវិតប្រចាំថ្ងៃ ឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិចដូចជាស្មាតហ្វូន និងនាឡិកាឆ្លាតវៃ បានក្លាយជាដៃគូដែលមិនអាចខ្វះបាន។ ឧបករណ៍ទាំងនេះកាន់តែស្តើងទៅៗ ប៉ុន្តែមានថាមពលខ្លាំងជាងមុន។ តើអ្នកធ្លាប់ឆ្ងល់ទេថា តើអ្វីជាមូលហេតុដែលអាចឱ្យពួកវាវិវត្តជាបន្តបន្ទាប់? ចម្លើយគឺស្ថិតនៅក្នុងសម្ភារៈពាក់កណ្តាលចរន្តអគ្គិសនី ហើយសព្វថ្ងៃនេះ យើងផ្តោតលើវត្ថុធាតុមួយក្នុងចំណោមវត្ថុធាតុដែលលេចធ្លោជាងគេគឺ គ្រីស្តាល់ត្បូងកណ្តៀង។
គ្រីស្តាល់ត្បូងកណ្តៀង ដែលផ្សំឡើងជាចម្បងពី α-Al₂O₃ មានអាតូមអុកស៊ីហ្សែនចំនួនបី និងអាតូមអាលុយមីញ៉ូមចំនួនពីរដែលភ្ជាប់គ្នាបង្កើតបានជារចនាសម្ព័ន្ធបន្ទះឆកោន។ ខណៈពេលដែលវាមើលទៅដូចជាត្បូងកណ្តៀងថ្នាក់ត្បូង គ្រីស្តាល់ត្បូងកណ្តៀងឧស្សាហកម្មសង្កត់ធ្ងន់លើដំណើរការដ៏ល្អប្រសើរ។ វាមិនរលាយក្នុងទឹក និងធន់នឹងអាស៊ីត និងអាល់កាឡាំង ដែលដើរតួជា "ខែលគីមី" ដែលរក្សាស្ថេរភាពក្នុងបរិស្ថានដ៏អាក្រក់។ លើសពីនេះ វាបង្ហាញពីតម្លាភាពអុបទិកដ៏ល្អឥតខ្ចោះ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យមានការបញ្ជូនពន្លឺប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព មានចរន្តកំដៅខ្លាំង ការពារការឡើងកំដៅខ្លាំង និងអ៊ីសូឡង់អគ្គិសនីដ៏ល្អឥតខ្ចោះ ដែលធានាបាននូវការបញ្ជូនសញ្ញាដែលមានស្ថេរភាពដោយគ្មានការលេចធ្លាយ។ មេកានិច ត្បូងកណ្តៀងមានភាពរឹង Mohs 9 ទីពីរបន្ទាប់ពីពេជ្រ ដែលធ្វើឱ្យវាធន់នឹងការពាក់ និងសំណឹកខ្ពស់ - ល្អសម្រាប់កម្មវិធីដែលទាមទារ។
អាវុធសម្ងាត់ក្នុងការផលិតបន្ទះឈីប
(1) សម្ភារៈសំខាន់សម្រាប់បន្ទះឈីបថាមពលទាប
ដោយសារបច្ចេកវិទ្យាអេឡិចត្រូនិកមាននិន្នាការឆ្ពោះទៅរកការបង្រួមទំហំ និងដំណើរការខ្ពស់ បន្ទះឈីបដែលមានថាមពលទាបបានក្លាយជារឿងសំខាន់។ បន្ទះឈីបប្រពៃណីរងការរិចរិលអ៊ីសូឡង់នៅកម្រាស់ណាណូ ដែលនាំឱ្យមានការលេចធ្លាយចរន្ត ការប្រើប្រាស់ថាមពលកើនឡើង និងការឡើងកម្ដៅខ្លាំង ដែលធ្វើឱ្យប៉ះពាល់ដល់ស្ថេរភាព និងអាយុកាលប្រើប្រាស់។
ក្រុមអ្នកស្រាវជ្រាវនៅវិទ្យាស្ថានមីក្រូប្រព័ន្ធ និងបច្ចេកវិទ្យាព័ត៌មានសៀងហៃ (SIMIT) បណ្ឌិត្យសភាវិទ្យាសាស្ត្រចិន បានបង្កើតបន្ទះសៀគ្វីឌីអេឡិចត្រិចត្បូងកណ្តៀងសិប្បនិម្មិតដោយប្រើបច្ចេកវិទ្យាអុកស៊ីតកម្មដែលមានលោហៈធាតុចម្រុះ ដោយបំលែងអាលុយមីញ៉ូមគ្រីស្តាល់តែមួយទៅជាអាលុយមីញ៉ូមគ្រីស្តាល់តែមួយ (ត្បូងកណ្តៀង)។ នៅកម្រាស់ 1 nm សម្ភារៈនេះបង្ហាញចរន្តលេចធ្លាយទាបបំផុត ដែលមានដំណើរការល្អជាងឌីអេឡិចត្រិចអម៉ូហ្វុសធម្មតាដោយលំដាប់ពីរនៃរ៉ិចទ័រក្នុងការកាត់បន្ថយដង់ស៊ីតេស្ថានភាព និងធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវគុណភាពចំណុចប្រទាក់ជាមួយឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិក 2D។ ការរួមបញ្ចូលវាជាមួយសម្ភារៈ 2D អនុញ្ញាតឱ្យមានបន្ទះឈីបដែលមានថាមពលទាប ដែលពន្យារអាយុកាលថ្មនៅក្នុងស្មាតហ្វូនយ៉ាងច្រើន និងបង្កើនស្ថេរភាពនៅក្នុងកម្មវិធី AI និង IoT។
(2) ដៃគូដ៏ល្អឥតខ្ចោះសម្រាប់ហ្គាលីញ៉ូមនីទ្រីត (GaN)
នៅក្នុងវិស័យឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិក ហ្គាលីញ៉ូមនីទ្រីត (GaN) បានលេចចេញជាផ្កាយភ្លឺចែងចាំងដោយសារតែគុណសម្បត្តិពិសេសរបស់វា។ ក្នុងនាមជាសម្ភារៈឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកដែលមានកម្រិតបញ្ជូនធំទូលាយដែលមានកម្រិតបញ្ជូន 3.4 eV—ធំជាងស៊ីលីកុន 1.1 eV យ៉ាងខ្លាំង—GaN ពូកែខាងកម្មវិធីសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ វ៉ុលខ្ពស់ និងប្រេកង់ខ្ពស់។ ការចល័តអេឡិចត្រុងខ្ពស់ និងកម្លាំងវាលបំបែកដ៏សំខាន់របស់វាធ្វើឱ្យវាក្លាយជាសម្ភារៈដ៏ល្អសម្រាប់ឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកដែលមានថាមពលខ្ពស់ សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ប្រេកង់ខ្ពស់ និងពន្លឺខ្ពស់។ នៅក្នុងឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកថាមពល ឧបករណ៍ដែលមានមូលដ្ឋានលើ GaN ដំណើរការនៅប្រេកង់ខ្ពស់ជាមួយនឹងការប្រើប្រាស់ថាមពលទាប ដែលផ្តល់នូវដំណើរការខ្ពស់ក្នុងការបំលែងថាមពល និងការគ្រប់គ្រងថាមពល។ នៅក្នុងការទំនាក់ទំនងមីក្រូវ៉េវ GaN អាចឱ្យសមាសធាតុដែលមានថាមពលខ្ពស់ និងប្រេកង់ខ្ពស់ដូចជាឧបករណ៍ពង្រីកថាមពល 5G ដែលបង្កើនគុណភាព និងស្ថេរភាពនៃការបញ្ជូនសញ្ញា។
គ្រីស្តាល់ Sapphire ត្រូវបានចាត់ទុកថាជា "ដៃគូដ៏ល្អឥតខ្ចោះ" សម្រាប់ GaN។ ទោះបីជាភាពមិនស៊ីគ្នានៃបន្ទះរបស់វាជាមួយ GaN ខ្ពស់ជាងស៊ីលីកុនកាបៃ (SiC) ក៏ដោយ ស្រទាប់ខាងក្រោម Sapphire បង្ហាញពីភាពមិនស៊ីគ្នានៃកម្ដៅទាបជាងក្នុងអំឡុងពេល epitaxy GaN ដែលផ្តល់នូវមូលដ្ឋានដ៏រឹងមាំសម្រាប់ការលូតលាស់ GaN។ លើសពីនេះ ចរន្តកម្ដៅដ៏ល្អឥតខ្ចោះ និងតម្លាភាពអុបទិករបស់ Sapphire ជួយសម្រួលដល់ការរលាយកំដៅប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពនៅក្នុងឧបករណ៍ GaN ថាមពលខ្ពស់ ដែលធានាបាននូវស្ថេរភាពប្រតិបត្តិការ និងប្រសិទ្ធភាពនៃការបញ្ចេញពន្លឺល្អបំផុត។ លក្ខណៈសម្បត្តិអ៊ីសូឡង់អគ្គិសនីដ៏ល្អឥតខ្ចោះរបស់វាកាត់បន្ថយការជ្រៀតជ្រែកសញ្ញា និងការបាត់បង់ថាមពលបន្ថែមទៀត។ ការរួមបញ្ចូលគ្នារវាង Sapphire និង GaN បាននាំឱ្យមានការអភិវឌ្ឍឧបករណ៍ដែលមានដំណើរការខ្ពស់ រួមទាំង LED ដែលមានមូលដ្ឋានលើ GaN ដែលគ្របដណ្ដប់លើទីផ្សារភ្លើងបំភ្លឺ និងអេក្រង់បង្ហាញ - ចាប់ពីអំពូល LED សម្រាប់ប្រើប្រាស់ក្នុងផ្ទះរហូតដល់អេក្រង់ខាងក្រៅធំៗ - ក៏ដូចជាឌីយ៉ូតឡាស៊ែរដែលប្រើក្នុងការទំនាក់ទំនងអុបទិក និងដំណើរការឡាស៊ែរដែលមានភាពជាក់លាក់។
បន្ទះ GaN-on-sapphire របស់ XKH
ការពង្រីកព្រំដែននៃកម្មវិធីឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិក
(1) «ខែល» ក្នុងការអនុវត្តយោធា និងអវកាស
ឧបករណ៍ក្នុងវិស័យយោធា និងអវកាសច្រើនតែដំណើរការក្រោមលក្ខខណ្ឌធ្ងន់ធ្ងរ។ នៅក្នុងលំហ យានអវកាសស៊ូទ្រាំនឹងសីតុណ្ហភាពជិតសូន្យអង្សាសេ វិទ្យុសកម្មលោហធាតុខ្លាំង និងបញ្ហាប្រឈមនៃបរិស្ថានក្នុងកន្លែងទំនេរ។ ទន្ទឹមនឹងនេះ យន្តហោះយោធាប្រឈមនឹងសីតុណ្ហភាពលើផ្ទៃលើសពី 1,000°C ដោយសារកំដៅខ្យល់ក្នុងអំឡុងពេលហោះហើរក្នុងល្បឿនលឿន រួមជាមួយនឹងបន្ទុកមេកានិចខ្ពស់ និងការជ្រៀតជ្រែកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច។
លក្ខណៈសម្បត្តិពិសេសរបស់គ្រីស្តាល់ Sapphire ធ្វើឱ្យវាក្លាយជាសម្ភារៈដ៏ល្អសម្រាប់សមាសធាតុសំខាន់ៗនៅក្នុងវិស័យទាំងនេះ។ ភាពធន់នឹងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ដ៏ពិសេសរបស់វា - ទប់ទល់នឹងសីតុណ្ហភាពរហូតដល់ 2,045°C ខណៈពេលដែលរក្សាបាននូវភាពសុចរិតនៃរចនាសម្ព័ន្ធ - ធានានូវដំណើរការដែលអាចទុកចិត្តបានក្រោមភាពតានតឹងកម្ដៅ។ ភាពរឹងនៃវិទ្យុសកម្មរបស់វាក៏រក្សាមុខងារនៅក្នុងបរិយាកាសលោហធាតុ និងនុយក្លេអ៊ែរផងដែរ ដោយការពារឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិចដែលងាយរងគ្រោះយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព។ គុណលក្ខណៈទាំងនេះបាននាំឱ្យមានការប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយរបស់ Sapphire នៅក្នុងបង្អួចអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ (IR) សីតុណ្ហភាពខ្ពស់។ នៅក្នុងប្រព័ន្ធណែនាំមីស៊ីល បង្អួច IR ត្រូវតែរក្សាភាពច្បាស់លាស់ខាងអុបទិកក្រោមកំដៅខ្លាំង និងល្បឿនខ្លាំង ដើម្បីធានាបាននូវការរកឃើញគោលដៅត្រឹមត្រូវ។ បង្អួច IR ដែលមានមូលដ្ឋានលើ Sapphire រួមបញ្ចូលគ្នានូវស្ថេរភាពកម្ដៅខ្ពស់ជាមួយនឹងការបញ្ជូន IR ខ្ពស់ ដែលធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវភាពជាក់លាក់នៃការណែនាំយ៉ាងខ្លាំង។ នៅក្នុងវិស័យអាកាសចរណ៍ Sapphire ការពារប្រព័ន្ធអុបទិកផ្កាយរណប ដែលអាចឱ្យមានការថតរូបភាពច្បាស់លាស់នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌគន្លងដ៏អាក្រក់។
របស់ XKHបង្អួចអុបទិកត្បូងកណ្តៀង
(2) មូលដ្ឋានគ្រឹះថ្មីសម្រាប់ឧបករណ៍បញ្ជាចរន្តអគ្គិសនី និងមីក្រូអេឡិចត្រូនិច
នៅក្នុងវិស័យភាពដឹកនាំខ្ពស់ ត្បូងកណ្តៀងបម្រើជាស្រទាប់ខាងក្រោមដែលមិនអាចខ្វះបានសម្រាប់ខ្សែភាពយន្តស្តើងដែលដឹកនាំខ្ពស់ ដែលអាចឱ្យមានចរន្តដែលមានភាពធន់នឹងសូន្យ ដែលជាបដិវត្តន៍ការបញ្ជូនថាមពល រថភ្លើងម៉ាញេទិក និងប្រព័ន្ធ MRI។ ខ្សែភាពយន្តដែលដឹកនាំខ្ពស់ដែលមានដំណើរការខ្ពស់ត្រូវការស្រទាប់ខាងក្រោមដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធបន្ទះដែកមានស្ថេរភាព ហើយភាពឆបគ្នារបស់ត្បូងកណ្តៀងជាមួយនឹងវត្ថុធាតុដើមដូចជាម៉ាញ៉េស្យូមឌីបូរីត (MgB₂) អនុញ្ញាតឱ្យមានការរីកចម្រើននៃខ្សែភាពយន្តដែលមានដង់ស៊ីតេចរន្តសំខាន់កើនឡើង និងដែនម៉ាញេទិកសំខាន់។ ឧទាហរណ៍ ខ្សែថាមពលដែលប្រើខ្សែភាពយន្តដែលដឹកនាំខ្ពស់ដែលគាំទ្រដោយត្បូងកណ្តៀងធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវប្រសិទ្ធភាពបញ្ជូនយ៉ាងខ្លាំងដោយកាត់បន្ថយការបាត់បង់ថាមពល។
នៅក្នុងមីក្រូអេឡិចត្រូនិច ស្រទាប់ថ្ម sapphire ដែលមានទិសដៅគ្រីស្តាល់ជាក់លាក់ — ដូចជាប្លង់ R (<1-102>) និងប្លង់ A (<11-20>) — អាចឱ្យស្រទាប់ epitaxial ស៊ីលីកុនដែលត្រូវបានរៀបចំសម្រាប់សៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នាកម្រិតខ្ពស់ (ICs)។ ថ្ម sapphire ប្លង់ R កាត់បន្ថយពិការភាពគ្រីស្តាល់នៅក្នុង ICs ល្បឿនលឿន ដែលជំរុញល្បឿនប្រតិបត្តិការ និងស្ថេរភាព ខណៈពេលដែលលក្ខណៈសម្បត្តិអ៊ីសូឡង់ និង permittivity ឯកសណ្ឋានរបស់ថ្ម sapphire ធ្វើឱ្យមីក្រូអេឡិចត្រូនិចចម្រុះ និងការរួមបញ្ចូល superconductor សីតុណ្ហភាពខ្ពស់។ ស្រទាប់ទាំងនេះគាំទ្របន្ទះឈីបស្នូលនៅក្នុងហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធកុំព្យូទ័រ និងទូរគមនាគមន៍ដែលមានដំណើរការខ្ពស់។
XKHរបស់កបន្ទះស្តើង lN-on-NPSS
អនាគតនៃគ្រីស្តាល់ Sapphire នៅក្នុងឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិក
ក្រុមហ៊ុន Sapphire បានបង្ហាញពីតម្លៃដ៏ធំធេងរួចទៅហើយនៅទូទាំងឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិក ចាប់ពីការផលិតបន្ទះឈីបរហូតដល់អាកាសចរណ៍ និងឧបករណ៍បញ្ជូនចរន្តអគ្គិសនី។ នៅពេលដែលបច្ចេកវិទ្យារីកចម្រើន តួនាទីរបស់វានឹងពង្រីកបន្ថែមទៀត។ នៅក្នុងវិស័យបញ្ញាសិប្បនិម្មិត បន្ទះឈីបដំណើរការខ្ពស់ និងថាមពលទាបដែលគាំទ្រដោយ Sapphire នឹងជំរុញការរីកចម្រើននៃ AI ក្នុងវិស័យថែទាំសុខភាព ការដឹកជញ្ជូន និងហិរញ្ញវត្ថុ។ នៅក្នុងការគណនាកង់ទិច លក្ខណៈសម្បត្តិសម្ភារៈរបស់ Sapphire បានដាក់វាជាបេក្ខជនដ៏ជោគជ័យសម្រាប់ការរួមបញ្ចូល Qubit។ ទន្ទឹមនឹងនេះ ឧបករណ៍ GaN-on-Sapphire នឹងបំពេញតម្រូវការកើនឡើងសម្រាប់ផ្នែករឹងទំនាក់ទំនង 5G/6G។ នាពេលខាងមុខ Sapphire នឹងនៅតែជាមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃការច្នៃប្រឌិតឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិក ដែលជំរុញវឌ្ឍនភាពបច្ចេកវិទ្យារបស់មនុស្សជាតិ។
បន្ទះអេពីតាក់ស៊ី GaN-on-sapphire របស់ XKH
XKH ផ្តល់ជូននូវបង្អួចអុបទិក sapphire ដែលត្រូវបានរចនាឡើងយ៉ាងជាក់លាក់ និងដំណោះស្រាយ wafer GaN-on-sapphire សម្រាប់កម្មវិធីទំនើបៗ។ ដោយទាញយកអត្ថប្រយោជន៍ពីការរីកចម្រើនគ្រីស្តាល់ដែលមានកម្មសិទ្ធិ និងបច្ចេកវិទ្យាប៉ូលាណាណូ យើងផ្តល់ជូននូវបង្អួច sapphire ដែលរាបស្មើខ្លាំងជាមួយនឹងការបញ្ជូនដ៏ល្អឥតខ្ចោះពីវិសាលគម UV ទៅ IR ដែលល្អសម្រាប់ប្រព័ន្ធអាកាសចរណ៍ ការពារជាតិ និងឡាស៊ែរថាមពលខ្ពស់។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី ១៨ ខែមេសា ឆ្នាំ ២០២៥