Spojené štáty americké vyvíjajú polovodičové materiály s vysokou tepelnou vodivosťou na potlačenie zahrievania čipov.
S nárastom počtu tranzistorov v čipe sa výpočtový výkon počítača neustále zlepšuje, ale vysoká hustota tiež vytvára veľa horúcich miest.
Bez správnej technológie tepelného manažmentu existujú okrem spomalenia rýchlosti prevádzky procesora a zníženia spoľahlivosti aj dôvody Zabraňuje prehrievaniu a vyžaduje dodatočnú energiu, čo spôsobuje problémy s energetickou neefektívnosťou.Na vyriešenie tohto problému vyvinula Kalifornská univerzita v Los Angeles v roku 2018 nový polovodičový materiál s extrémne vysokou tepelnou vodivosťou, ktorý sa skladá z bezporuchového arzenidu bóru a fosfidu bóru, ktorý je podobný existujúcim materiálom na odvádzanie tepla, ako napr. diamant a karbid kremíka.pomer s viac ako 3-násobkom tepelnej vodivosti.
V júni 2021 použila Kalifornská univerzita v Los Angeles nové polovodičové materiály na kombináciu s vysokovýkonnými počítačovými čipmi, aby úspešne potlačila tvorbu tepla čipov, čím zlepšila výkon počítača.Výskumný tím vložil polovodič arzenidu bóru medzi čip a chladič ako kombináciu chladiča a čipu na zlepšenie efektu odvádzania tepla a vykonal výskum výkonu tepelného manažmentu skutočného zariadenia.
Po pripojení substrátu arzenidu bóru k polovodiču nitridu gália so širokou energetickou medzerou sa potvrdilo, že tepelná vodivosť rozhrania nitrid gália/arzenid bóru bola až 250 MW/m2K a tepelný odpor rozhrania dosiahol extrémne nízku úroveň.Substrát arzenidu bóru je ďalej kombinovaný s pokročilým tranzistorovým čipom s vysokou pohyblivosťou elektrónov zloženým z nitridu hliníka a gália/nitridu gália a je potvrdené, že účinok rozptylu tepla je výrazne lepší ako účinok diamantu alebo karbidu kremíka.
Výskumný tím prevádzkoval čip pri maximálnej kapacite a meral horúce miesto od izbovej teploty po najvyššiu teplotu.Experimentálne výsledky ukazujú, že teplota diamantového chladiča je 137 °C, chladiča karbidu kremíka je 167 °C a chladiča arzenidu bóru má iba 87 °C.Vynikajúca tepelná vodivosť tohto rozhrania pochádza z jedinečnej fonónovej pásovej štruktúry arzenidu bóru a integrácie rozhrania.Materiál arzenidu bóru má nielen vysokú tepelnú vodivosť, ale má aj malý tepelný odpor rozhrania.
Môže byť použitý ako chladič na dosiahnutie vyššieho prevádzkového výkonu zariadenia.V budúcnosti sa počíta s jeho využitím v bezdrôtovej komunikácii na veľké vzdialenosti s vysokou kapacitou.Môže byť použitý v oblasti vysokofrekvenčnej výkonovej elektroniky alebo elektronických obalov.
Čas odoslania: august-08-2022