USA udvikler halvledermaterialer med høj varmeledningsevne for at undertrykke chipopvarmning.
Med stigningen i antallet af transistorer i chippen, fortsætter computerens computerydelse med at forbedres, men den høje fortætning producerer også mange hot spots.
Uden korrekt termisk styringsteknologi, udover at sænke processorens driftshastighed og reducere pålideligheden, er der også grunde til Forhindrer overophedning og kræver yderligere energi, hvilket skaber problemer med energiineffektivitet. For at løse dette problem har University of California, Los Angeles i 2018 udviklet et nyt halvledermateriale med ekstrem høj varmeledningsevne, som er sammensat af fejlfrit borarsenid og borphosphid, som ligner eksisterende varmeafledningsmaterialer som f.eks. diamant og siliciumcarbid. forhold, med mere end 3 gange den termiske ledningsevne.
I juni 2021 brugte University of California, Los Angeles, nye halvledermaterialer til at kombinere med højeffekt computerchips for med succes at undertrykke varmeudviklingen af chipsene og derved forbedre computerens ydeevne. Forskerholdet indsatte borarsenid-halvlederen mellem chippen og kølepladen som en kombination af kølepladen og chippen for at forbedre varmeafledningseffekten og udførte forskning i den faktiske enheds termiske styringsydelse.
Efter binding af borarsenid-substratet til galliumnitrid-halvlederen med brede energigab, blev det bekræftet, at den termiske ledningsevne af galliumnitrid/borarsenid-grænsefladen var så høj som 250 MW/m2K, og grænsefladens termiske modstand nåede et ekstremt lille niveau. Bor-arsenid-substratet er yderligere kombineret med en avanceret transistorchip med høj elektronmobilitet sammensat af aluminium galliumnitrid/galliumnitrid, og det bekræftes, at varmeafledningseffekten er væsentligt bedre end diamant- eller siliciumcarbid.
Forskerholdet betjente chippen med maksimal kapacitet og målte hot spot fra stuetemperatur til højeste temperatur. De eksperimentelle resultater viser, at temperaturen på diamantkølepladen er 137°C, siliciumcarbidkølepladen er 167°C, og borarsenidkølepladen kun er 87°C. Den fremragende termiske ledningsevne af denne grænseflade kommer fra den unikke fononiske båndstruktur af borarsenid og integrationen af grænsefladen. Borarsenidmaterialet har ikke kun høj termisk ledningsevne, men har også en lille termisk modstand.
Den kan bruges som køleplade for at opnå højere enhedsdriftseffekt. Det forventes at blive brugt i langdistance, højkapacitets trådløs kommunikation i fremtiden. Det kan bruges inden for højfrekvent effektelektronik eller elektronisk emballage.
Indlægstid: Aug-08-2022