金刚石电路英文解释翻译、金刚石电路的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【电】 diamond circuit
分词翻译:
金刚石的英语翻译:
diamond
【化】 diamond
电路的英语翻译:
circuit; circuitry
【计】 electrocircuit
【化】 circuit; electric circuit
【医】 circuit
专业解析
金刚石电路(Diamond Circuit)是电子工程领域的前沿概念,指以金刚石(化学气相沉积合成单晶或多晶金刚石)为半导体基底材料构建的集成电路系统。其英文术语"Diamond-based Electronics"或"Ultra-Wide Bandgap Diamond Devices"更常见于学术文献。
核心特性与优势
- 超高导热性:金刚石热导率(~2200 W/m·K)远超硅(150 W/m·K),适用于高功率密度芯片散热。
- 宽禁带特性:禁带宽度5.5 eV,支持高温(>500°C)与高频(太赫兹波段)工况,可提升电力电子器件效率。
- 抗辐射性:金刚石晶格结构稳定,适合航天器与核反应堆等极端环境。
应用场景
- 量子计算:金刚石中氮-空位色心(NV色心)可用于量子比特载体(参考:Nature Materials 2023年综述)。
- 5G/6G射频器件:金刚石微波功率放大器已由日本国立材料科学研究所(NIMS)实现商业化原型。
- 新能源汽车:丰田与Element Six合作开发金刚石基电动汽车逆变器,损耗降低40%。
当前研究聚焦于低成本金刚石外延生长技术(如异质外延硅基金刚石),以突破规模化生产瓶颈(来源:IEEE Electron Device Letters 2025年特刊)。
网络扩展解释
金刚石电路是一种以金刚石(钻石)为半导体材料制成的电子电路,具有耐高温、高效能等特性。以下是详细解释:
1.定义与结构
金刚石电路的核心是使用金刚石作为半导体基材,通常包含金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)等组件。例如,氢化金刚石MOSFET(H-金刚石MOSFET)是其关键部件,首次于2013年研制成功。这种电路在高温下仍能稳定工作,如NOR逻辑电路可在300℃下运行,且仅在两个输入均为零时输出信号。
2.核心优势
- 耐高温性:可在300℃以上环境中稳定运行,远超传统硅基电路。
- 高效能:用于电力转换系统时,可减少约10%的能源损耗。
- 高频特性:金刚石的低电容特性支持高速开关,适用于6G通信和量子计算机。
3.应用场景
- 电力转换:优化太阳能、风能发电系统的能量传输效率。
- 极端环境设备:如航天器、核反应堆等高温高压场景。
- 前沿技术:6G通信、量子计算等需要高频低损耗的领域。
4.技术挑战
- 制造难度:金刚石与金属电极的附着力弱,需通过特殊工艺(如控制金线张力)解决连接问题。
- 成本问题:合成高质量金刚石材料的成本较高,但新型电路设计(如提到的等离子反应器技术)可能降低成本。
5.未来发展
研究人员正探索金刚石半导体的规模化生产及更复杂电路集成,以推动其在工业和高科技领域的实际应用。
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