Sjedinjene Američke Države razvijaju poluvodičke materijale visoke toplinske provodljivosti za suzbijanje zagrijavanja čipova.
Sa povećanjem broja tranzistora u čipu, računarske performanse računara nastavljaju da se poboljšavaju, ali visoka gustoća takođe proizvodi mnoge vruće tačke.
Bez odgovarajuće tehnologije upravljanja toplotom, osim što usporava radnu brzinu procesora i smanjuje pouzdanost, postoje i razlozi za sprečavanje pregrevanja i zahteva dodatnu energiju, stvarajući probleme energetske neefikasnosti.Kako bi riješio ovaj problem, Univerzitet Kalifornije u Los Angelesu je 2018. godine razvio novi poluprovodnički materijal s izuzetno visokom toplotnom provodljivošću, koji se sastoji od bor arsenida i bor fosfida bez defekata, koji je sličan postojećim materijalima za disipaciju topline kao što su dijamant i silicijum karbid.odnos, sa više od 3 puta većom toplotnom provodljivošću.
U junu 2021. godine, Univerzitet Kalifornije, Los Anđeles, koristio je nove poluprovodničke materijale u kombinaciji sa kompjuterskim čipovima velike snage kako bi uspešno suzbio stvaranje toplote čipova, čime je poboljšao performanse računara.Istraživački tim je umetnuo poluvodič bor-arsenid između čipa i hladnjaka kao kombinaciju hladnjaka i čipa kako bi poboljšao učinak rasipanje topline, te je sproveo istraživanje o performansama upravljanja toplinom stvarnog uređaja.
Nakon vezivanja supstrata bor arsenida na poluvodič galij nitrida sa širokim energetskim jazom, potvrđeno je da je toplotna provodljivost interfejsa galijum nitrid/bor arsenid čak 250 MW/m2K, a toplotna otpornost interfejsa dostigla je izuzetno mali nivo.Supstrat bor-arsenida je dalje kombinovan sa naprednim tranzistorskim čipom visoke pokretljivosti elektrona koji se sastoji od aluminijum-galijum nitrida/galijum nitrida, i potvrđeno je da je efekat disipacije toplote znatno bolji od dijamanta ili silicijum karbida.
Istraživački tim je koristio čip na maksimalnom kapacitetu i mjerio vruću tačku od sobne do najviše temperature.Eksperimentalni rezultati pokazuju da je temperatura dijamantskog hladnjaka 137°C, hladnjaka od silicijum karbida 167°C, a hladnjaka od bor-arsenida samo 87°C.Odlična toplotna provodljivost ovog interfejsa potiče od jedinstvene fononske trake strukture bor arsenida i integracije interfejsa.Bor-arsenidni materijal ne samo da ima visoku toplotnu provodljivost, već ima i malu termičku otpornost međusklopa.
Može se koristiti kao hladnjak za postizanje veće radne snage uređaja.Očekuje se da će se u budućnosti koristiti u bežičnoj komunikaciji na daljinu i velikog kapaciteta.Može se koristiti u oblasti visokofrekventne energetske elektronike ili elektronskog pakovanja.
Vrijeme objave: 08.08.2022