Amerika Birleşik Devletleri, talaş ısınmasını bastırmak için yüksek termal iletkenliğe sahip yarı iletken malzemeler geliştiriyor.
Çipteki transistör sayısının artmasıyla birlikte bilgisayarın bilgi işlem performansı artmaya devam ediyor ancak yüksek yoğunluk aynı zamanda birçok sıcak nokta da üretiyor.
Uygun termal yönetim teknolojisi olmadan, işlemcinin çalışma hızını yavaşlatıp güvenilirliği azaltmanın yanı sıra, aşırı ısınmayı önleyen ve ek enerji gerektirerek enerji verimsizliği sorunları yaratan nedenler de vardır.Bu sorunu çözmek için Los Angeles Kaliforniya Üniversitesi, 2018 yılında mevcut ısı dağıtma malzemelerine benzer, hatasız bor arsenit ve bor fosfitten oluşan son derece yüksek ısı iletkenliğine sahip yeni bir yarı iletken malzeme geliştirdi. elmas ve silisyum karbür.Oran, termal iletkenliğin 3 katından fazla.
Haziran 2021'de Los Angeles Kaliforniya Üniversitesi, yüksek güçlü bilgisayar çipleriyle birleştirerek çiplerin ısı üretimini başarılı bir şekilde bastıran ve böylece bilgisayar performansını artıran yeni yarı iletken malzemeler kullandı.Araştırma ekibi, ısı dağıtma etkisini iyileştirmek için ısı emici ve çipin bir kombinasyonu olarak çip ile ısı emici arasına bor arsenit yarı iletkenini yerleştirdi ve gerçek cihazın termal yönetim performansı üzerine araştırma yaptı.
Bor arsenit substratının geniş enerji aralıklı galyum nitrür yarı iletkenine bağlanmasından sonra, galyum nitrür/bor arsenit arayüzünün termal iletkenliğinin 250 MW/m2K kadar yüksek olduğu ve arayüz termal direncinin son derece küçük bir seviyeye ulaştığı doğrulandı.Bor arsenit substratı ayrıca alüminyum galyum nitrür/galyum nitrürden oluşan gelişmiş bir yüksek elektron hareketliliği transistör çipi ile birleştirilir ve ısı dağıtma etkisinin elmas veya silisyum karbürden önemli ölçüde daha iyi olduğu doğrulanır.
Araştırma ekibi çipi maksimum kapasitede çalıştırdı ve sıcak noktayı oda sıcaklığından en yüksek sıcaklığa kadar ölçtü.Deney sonuçları, elmas soğutucunun sıcaklığının 137°C, silisyum karbür soğutucunun 167°C ve bor arsenit soğutucunun sıcaklığının yalnızca 87°C olduğunu göstermektedir.Bu arayüzün mükemmel termal iletkenliği, bor arsenürün benzersiz fononik bant yapısından ve arayüzün entegrasyonundan kaynaklanmaktadır.Bor arsenit malzemesi sadece yüksek termal iletkenliğe sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda küçük bir arayüz termal direncine de sahiptir.
Daha yüksek cihaz çalışma gücü elde etmek için soğutucu olarak kullanılabilir.Gelecekte uzun mesafeli, yüksek kapasiteli kablosuz iletişimde kullanılması bekleniyor.Yüksek frekanslı güç elektroniği veya elektronik paketleme alanında kullanılabilir.
Gönderim zamanı: Ağu-08-2022