USA utvikler halvledermaterialer med høy varmeledningsevne for å undertrykke brikkeoppvarming.
Med økningen i antall transistorer i brikken, fortsetter dataytelsen til datamaskinen å forbedre seg, men den høye fortettingen produserer også mange hot spots.
Uten riktig termisk styringsteknologi, i tillegg til å senke operasjonshastigheten til prosessoren og redusere påliteligheten, er det også grunner til Forhindrer overoppheting og krever ekstra energi, noe som skaper problemer med energiineffektivitet. For å løse dette problemet utviklet University of California, Los Angeles et nytt halvledermateriale med ekstremt høy varmeledningsevne i 2018, som er sammensatt av defektfritt borarsenid og borfosfid, som ligner på eksisterende varmeavledningsmaterialer som f.eks. diamant og silisiumkarbid. forhold, med mer enn 3 ganger varmeledningsevnen.
I juni 2021 brukte University of California, Los Angeles, nye halvledermaterialer for å kombinere med høyeffekts databrikker for å undertrykke varmeutviklingen til brikkene, og dermed forbedre datamaskinens ytelse. Forskerteamet satte inn borarsenid-halvlederen mellom brikken og kjøleribben som en kombinasjon av kjøleribben og brikken for å forbedre varmeavledningseffekten, og utførte forskning på den termiske styringsytelsen til selve enheten.
Etter binding av borarsenidsubstratet til galliumnitridhalvlederen med brede energigap, ble det bekreftet at den termiske ledningsevnen til galliumnitrid/borarsenidgrensesnittet var så høy som 250 MW/m2K, og grensesnittets termiske motstand nådde et ekstremt lite nivå. Borarsenidsubstratet er videre kombinert med en avansert transistorbrikke med høy elektronmobilitet sammensatt av aluminium galliumnitrid/galliumnitrid, og det bekreftes at varmespredningseffekten er betydelig bedre enn diamant- eller silisiumkarbid.
Forskerteamet opererte brikken med maksimal kapasitet, og målte varmepunktet fra romtemperatur til høyeste temperatur. De eksperimentelle resultatene viser at temperaturen på diamantkjøleribben er 137°C, silisiumkarbidkjøleribben er 167°C, og borarsenidkjøleribben er bare 87°C. Den utmerkede termiske ledningsevnen til dette grensesnittet kommer fra den unike fononiske båndstrukturen til borarsenid og integreringen av grensesnittet. Borarsenidmaterialet har ikke bare høy termisk ledningsevne, men har også en liten termisk motstand.
Den kan brukes som en kjøleribbe for å oppnå høyere driftseffekt for enheten. Det forventes å bli brukt i langdistanse, høykapasitets trådløs kommunikasjon i fremtiden. Den kan brukes innen høyfrekvent kraftelektronikk eller elektronisk emballasje.
Innleggstid: Aug-08-2022