Spojené státy vyvíjejí polovodičové materiály s vysokou tepelnou vodivostí pro potlačení zahřívání čipu.
S nárůstem počtu tranzistorů v čipu se výpočetní výkon počítače stále zlepšuje, ale vysoká hustota také vytváří mnoho horkých míst.
Bez správné technologie tepelného managementu existují kromě zpomalení provozní rychlosti procesoru a snížení spolehlivosti také důvody pro Zabraňuje přehřívání a vyžaduje další energii, což způsobuje problémy s energetickou neefektivitou. Za účelem vyřešení tohoto problému vyvinula Kalifornská univerzita v Los Angeles v roce 2018 nový polovodičový materiál s extrémně vysokou tepelnou vodivostí, který se skládá z bezvadného arsenidu boru a fosfidu boru, který je podobný stávajícím materiálům rozptylujícím teplo, jako je např. diamant a karbid křemíku. s více než trojnásobnou tepelnou vodivostí.
V červnu 2021 použila Kalifornská univerzita v Los Angeles nové polovodičové materiály ke kombinaci s vysoce výkonnými počítačovými čipy, aby úspěšně potlačila tvorbu tepla čipů, čímž zlepšila výkon počítače. Výzkumný tým vložil polovodič z arsenidu bóru mezi čip a chladič jako kombinaci chladiče a čipu, aby se zlepšil efekt rozptylu tepla, a provedl výzkum výkonu tepelného managementu skutečného zařízení.
Po navázání substrátu arsenidu boru na polovodič z nitridu galia se širokou energetickou mezerou bylo potvrzeno, že tepelná vodivost rozhraní nitrid gallia/arsenid boru byla až 250 MW/m2K a tepelný odpor rozhraní dosáhl extrémně malé úrovně. Substrát arsenidu boru je dále kombinován s pokročilým tranzistorovým čipem s vysokou pohyblivostí elektronů složeným z nitridu hliníku a galia/nitridu galia a je potvrzeno, že účinek rozptylu tepla je výrazně lepší než účinek diamantu nebo karbidu křemíku.
Výzkumný tým provozoval čip na maximální kapacitu a změřil horké místo od pokojové teploty po nejvyšší teplotu. Experimentální výsledky ukazují, že teplota diamantového chladiče je 137 °C, chladiče z karbidu křemíku je 167 °C a chladiče arsenidu boru pouze 87 °C. Vynikající tepelná vodivost tohoto rozhraní pochází z jedinečné fononové pásové struktury arsenidu boru a integrace rozhraní. Materiál arsenid boru má nejen vysokou tepelnou vodivost, ale má také malý tepelný odpor rozhraní.
Lze jej použít jako chladič pro dosažení vyššího provozního výkonu zařízení. Očekává se, že v budoucnu bude používán v bezdrátové komunikaci na velké vzdálenosti s vysokou kapacitou. Může být použit v oblasti vysokofrekvenční výkonové elektroniky nebo elektronických obalů.
Čas odeslání: srpen-08-2022