재료 과학

신소재의 잠재력 활용

오늘날의 소비자들은 이전보다 더 작고, 더 가볍고, 더 저렴하면서 더 많은 용량의 전자제품을 좀 더 긴 시간 동안 작동하기 원합니다. 이러한 상충되는 요구를 해결하기 위해 연구자들은 신소재를 개발하고, 기존 장치를 소형화하고, 장치 효율성을 향상시켜야 합니다. 전력 소비를 줄이면서 장치 밀도 및 성능을 높이려는 노력은 높은 캐리어 이동성을 갖춘 태양 전지용 박막 및 기타 2D 솔리드는 물론 유기 반도체 및 나노 스케일 장치의 개발을 이끌었습니다.

새로운 전해질 및 전기 소재를 기준으로 하는 고효율 배터리는 작동 시간을 늘리는 데 꼭 필요합니다. 차세대 전기차를 보다 효율적이면서 저렴하게 만들기 위해 고안된 고급 연료 셀 기술 또한 연구 중입니다. 보다 환경친화적인 발전 솔루션에 대한 열망은 전력 변환에 필수적인 고열 초전도체 및 전력 반도체에 대한 연구를 촉진하고 있습니다. GaAs(갈륨비소) 및 SiC(탄화규소)와 같은 소재가 미래의 전력 전송 기술에서 중요하게 사용될 것입니다. 소재 연구 또한 태양 전지의 변환 효율성 및 전력 출력을 높이는 데 핵심적입니다. 레이저 다이오드의 효율성을 높여서 데이터 전송 용량을 늘리려면 신소재 및 구조에 대한 연구가 필요합니다.

초고감도 측정은 높은 캐리어 이동성 소재의 저항률을 평가하기 위해 펨토암페어 레벨의 누수 전류부터 마이크로옴 레벨의 저항을 측정하게 되는 소재 특성화에 중요합니다. 다른 측면에서, 최신 절연체를 특성화할 때 테라옴 측정이 진행되기도 합니다. 거의 0⁰K에서 수행되는 초전도체 또는 나노 물질 연구에서는 장치 또는 소재의 반응에 영향을 미치거나 손상을 줄 수 있는 자체 발열 방지를 위해 적용되는 전력 레벨을 낮춰야 합니다. 따라서 초저 DC 전류 또는 전류 펄스를 소싱해야 합니다.

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