Злучаныя Штаты распрацоўваюць паўправадніковыя матэрыялы з высокай цеплаправоднасцю для падаўлення нагрэву мікрасхем.
З павелічэннем колькасці транзістараў у чыпе вылічальная прадукцыйнасць камп'ютэра працягвае паляпшацца, але высокая шчыльнасць таксама стварае шмат гарачых кропак.
Без належнай тэхналогіі кіравання тэмпературай, у дадатак да запаволення хуткасці працы працэсара і зніжэння надзейнасці, ёсць таксама прычыны для Прадухіляе перагрэў і патрабуе дадатковай энергіі, ствараючы праблемы энергаэфектыўнасці. Каб вырашыць гэтую праблему, Каліфарнійскі ўніверсітэт у Лос-Анджэлесе ў 2018 годзе распрацаваў новы паўправадніковы матэрыял з надзвычай высокай цеплаправоднасцю, які складаецца з бездэфектных арсеніду бору і фасфіду бору, падобны на існуючыя матэрыялы для рассейвання цяпла, такія як алмаз і карбід крэмнію. стаўленне, з больш чым у 3 разы цеплаправоднасць.
У чэрвені 2021 года Каліфарнійскі ўніверсітэт у Лос-Анджэлесе выкарыстаў новыя паўправадніковыя матэрыялы ў спалучэнні з магутнымі камп'ютэрнымі чыпамі, каб паспяхова падаўляць вылучэнне цяпла чыпамі, тым самым паляпшаючы прадукцыйнасць кампутара. Даследчая група ўставіла паўправаднік арсеніду бору паміж чыпам і радыятарам у выглядзе камбінацыі радыятара і чыпа, каб палепшыць эфект рассейвання цяпла, і правяла даследаванне прадукцыйнасці цеплавога кіравання фактычнай прыладай.
Пасля злучэння падкладкі з арсеніду бору з паўправадніком з нітрыду галію з шырокім энергетычным зазорам было пацверджана, што цеплаправоднасць мяжы нітрыд галію/арсенід бору дасягае 250 МВт/м2К, а цеплавое супраціўленне дасягае вельмі малога ўзроўню. Падкладка з арсеніду бору дадаткова спалучаецца з удасканаленым транзістарным чыпам з высокай рухомасцю электронаў, які складаецца з нітрыду галію/нітрыду галію, і пацверджана, што эфект рассейвання цяпла значна лепшы, чым у алмаза або карбіду крэмнію.
Даследчая група працавала з чыпам на максімальнай магутнасці і вымерала гарачую кропку ад пакаёвай да самай высокай тэмпературы. Эксперыментальныя вынікі паказваюць, што тэмпература алмазнага радыятара складае 137 °C, радыятара з карбіду крэмнію - 167 °C, а радыятара з арсеніду бору - толькі 87 °C. Выдатная цеплаправоднасць гэтага інтэрфейсу абумоўлена унікальнай фононнай палоснай структурай арсеніду бору і інтэграцыяй інтэрфейсу. Матэрыял з арсеніду бору мае не толькі высокую цеплаправоднасць, але і невялікае тэрмічнае супраціўленне паверхні паверхні.
Ён можа быць выкарыстаны ў якасці радыятара для дасягнення большай магутнасці прылады. Чакаецца, што ў будучыні ён будзе выкарыстоўвацца ў міжгародняй бесправадной сувязі высокай ёмістасці. Ён можа быць выкарыстаны ў галіне высокачашчыннай сілавы электронікі або электроннай упакоўкі.
Час публікацыі: 8 жніўня 2022 г