Ameerika Ühendriigid arendavad suure soojusjuhtivusega pooljuhtmaterjale, et summutada kiibi kuumenemist.
Kiibis olevate transistoride arvu suurenemisega paraneb arvuti jõudlus jätkuvalt, kuid suur tihedus tekitab ka palju kuumi kohti.
Ilma korraliku soojusjuhtimise tehnoloogiata on lisaks protsessori töökiiruse aeglustamisele ja töökindluse vähendamisele ka põhjusi Takistab ülekuumenemist ja nõuab lisaenergiat, tekitades energiatõhususe probleeme. Selle probleemi lahendamiseks töötas California ülikool Los Angeleses 2018. aastal välja uue ülikõrge soojusjuhtivusega pooljuhtmaterjali, mis koosneb defektideta boorarseniidist ja boorfosfiidist, mis on sarnane olemasolevatele soojust hajutavatele materjalidele nagu teemant ja ränikarbiid. suhe rohkem kui 3 korda suurema soojusjuhtivusega.
2021. aasta juunis kasutas California Ülikool Los Angeleses uusi pooljuhtmaterjale, et kombineerida neid suure võimsusega arvutikiipidega, et edukalt maha suruda kiipide soojuse teket, parandades seeläbi arvuti jõudlust. Uurimisrühm sisestas boorarseniidi pooljuhi kiibi ja jahutusradiaatori vahele jahutusradiaatori ja kiibi kombinatsioonina, et parandada soojuse hajumise efekti, ning viis läbi uuringu tegeliku seadme soojusjuhtimise kohta.
Pärast boorarseniidi substraadi sidumist galliumnitriidi laia energiavahega pooljuhi külge kinnitati, et galliumnitriidi/boorarseniidi liidese soojusjuhtivus oli koguni 250 MW/m2K ja liidese soojustakistus saavutas äärmiselt väikese taseme. Boorarseniidi substraat on täiendavalt ühendatud täiustatud suure elektronide liikuvusega transistori kiibiga, mis koosneb alumiinium-galliumnitriidist / galliumnitriidist, ja kinnitatakse, et soojuse hajumise efekt on oluliselt parem kui teemandil või ränikarbiidil.
Uurimisrühm kasutas kiipi maksimaalse võimsusega ja mõõtis kuuma punkti toatemperatuurist kõrgeima temperatuurini. Katsetulemused näitavad, et teemantjahutusradiaatori temperatuur on 137 °C, ränikarbiidist jahutusradiaatoril 167 °C ja boorarseniidi jahutusradiaatoril ainult 87 °C. Selle liidese suurepärane soojusjuhtivus tuleneb boorarseniidi ainulaadsest fonoonilise riba struktuurist ja liidese integreerimisest. Boorarseniidi materjalil pole mitte ainult kõrge soojusjuhtivus, vaid sellel on ka väike liidese soojustakistus.
Seda saab kasutada jahutusradiaatorina, et saavutada seadme suurem töövõimsus. Eeldatakse, et seda kasutatakse tulevikus kaug- ja suure võimsusega traadita sides. Seda saab kasutada kõrgsagedusliku jõuelektroonika või elektroonilise pakendi valdkonnas.
Postitusaeg: august 08-2022