Kwa sasa, kelele zinazoongezeka za ulinzi wa mazingira na uhifadhi wa nishati zimeleta magari mapya ya nishati ya umeme yaonekane. Vifaa vya vifurushi vya nishati ya juu vina jukumu madhubuti katika kudhibiti kasi ya gari na kuhifadhi kubadilisha AC na DC. Uendeshaji baisikeli wa masafa ya juu umeweka masharti madhubuti ya uondoaji joto wa vifungashio vya kielektroniki, ilhali utata na utofauti wa mazingira ya kazi huhitaji vifungashio kuwa na uwezo mzuri wa kustahimili mshtuko wa joto na nguvu ya juu ili kuchukua jukumu la kusaidia. Kwa kuongeza, pamoja na maendeleo ya haraka ya teknolojia ya kisasa ya umeme wa umeme, ambayo ina sifa ya voltage ya juu, sasa ya juu, na mzunguko wa juu, ufanisi wa uondoaji wa joto wa moduli za nguvu zinazotumiwa kwa teknolojia hii umekuwa muhimu zaidi. Nyenzo za substrate ya kauri katika mifumo ya upakiaji wa kielektroniki ndio ufunguo wa uondoaji bora wa joto, pia zina nguvu ya juu na kutegemewa kulingana na utata wa mazingira ya kazi. Substrates kuu za kauri ambazo zimezalishwa kwa wingi na kutumika sana katika miaka ya hivi karibuni ni Al2O3, BeO, SiC, Si3N4, AlN, nk.
Kauri ya Al2O3 ina jukumu muhimu katika tasnia ya sehemu ndogo ya kukamua joto kulingana na mchakato wake rahisi wa utayarishaji, insulation nzuri na ukinzani wa halijoto ya juu. Hata hivyo, upitishaji joto wa chini wa Al2O3 hauwezi kukidhi mahitaji ya usanidi wa kifaa cha nguvu ya juu na volteji ya juu, na inatumika tu kwa mazingira ya kazi yenye mahitaji ya chini ya muondoaji joto. Zaidi ya hayo, uthabiti wa chini wa kupinda pia huweka mipaka ya utumiaji wa keramik za Al2O3 kama sehemu ndogo za utaftaji wa joto.
Sehemu ndogo za kauri za BeO zina conductivity ya juu ya mafuta na mara kwa mara ya chini ya dielectri ili kukidhi mahitaji ya uondoaji wa joto unaofaa. Lakini haifai kwa matumizi makubwa kwa sababu ya sumu yake, ambayo huathiri afya ya wafanyakazi.
Kauri ya AlN inachukuliwa kama nyenzo tegemezi kwa substrate ya kukamua joto kutokana na mshikamano wake wa juu wa joto. Lakini kauri ya AlN ina ustahimilivu duni wa mshtuko wa joto, ulaji rahisi, uimara wa chini na ukakamavu, ambao haufai kufanya kazi katika mazingira changamano, na ni vigumu kuhakikisha kutegemewa kwa programu.
Kauri ya SiC ina ubadilishaji joto wa juu, kwa sababu ya upotevu wa juu wa dielectri na volteji ya kuharibika kwa chini, haifai kwa programu katika mazingira ya uendeshaji ya masafa ya juu na voltage.
Si3N4 inatambulika kuwa nyenzo bora zaidi ya kauri ya substrate yenye mshikamano wa juu wa joto na kutegemewa kwa juu nyumbani na nje ya nchi. Ingawa mdundo wa joto wa substrate ya kauri ya Si3N4 ni chini kidogo kuliko ule wa AlN, nguvu yake ya kunyumbulika na ugumu wa kuvunjika inaweza kufikia zaidi ya mara mbili ya ile ya AlN. Wakati huo huo, conductivity ya mafuta ya kauri ya Si3N4 ni ya juu zaidi kuliko ya kauri ya Al2O3. Zaidi ya hayo, kigawo cha upanuzi wa joto la substrates za kauri za Si3N4 kinakaribia kile cha fuwele za SiC, sehemu ndogo ya kizazi cha 3 cha semiconductor, ambayo huiwezesha kuendana kwa uthabiti zaidi na nyenzo za fuwele za SiC. Inafanya Si3N4 kuwa nyenzo inayopendelewa kwa substrates za upitishaji joto wa juu kwa vifaa vya nguvu vya semiconductor vya kizazi cha 3 cha SiC.
