Sjedinjene Države razvijaju poluvodičke materijale visoke toplinske vodljivosti za suzbijanje zagrijavanja čipova.
S povećanjem broja tranzistora u čipu, računalne performanse računala nastavljaju se poboljšavati, ali visoka gustoća također proizvodi mnoge vruće točke.
Bez odgovarajuće tehnologije upravljanja toplinom, osim usporavanja brzine rada procesora i smanjenja pouzdanosti, postoje i razlozi za Sprječava pregrijavanje i zahtijeva dodatnu energiju, stvarajući probleme energetske neučinkovitosti.Kako bi riješili ovaj problem, Kalifornijsko sveučilište u Los Angelesu 2018. razvilo je novi poluvodički materijal s iznimno visokom toplinskom vodljivošću, koji se sastoji od bor-arsenida i bor-fosfida bez nedostataka, koji je sličan postojećim materijalima za odvođenje topline kao što su dijamant i silicijev karbid.omjer, s više od 3 puta većom toplinskom vodljivošću.
U lipnju 2021. Kalifornijsko sveučilište u Los Angelesu upotrijebilo je nove poluvodičke materijale u kombinaciji s računalnim čipovima velike snage kako bi se uspješno potisnulo stvaranje topline čipova, čime se poboljšala izvedba računala.Istraživački tim umetnuo je poluvodič bor arsenida između čipa i hladnjaka kao kombinaciju hladnjaka i čipa kako bi se poboljšao učinak rasipanja topline, te je proveo istraživanje o performansama upravljanja toplinom stvarnog uređaja.
Nakon spajanja supstrata bor arsenida na poluvodič galij nitrid sa širokim energetskim jazom, potvrđeno je da je toplinska vodljivost sučelja galij nitrid/bor arsenid čak 250 MW/m2K, a toplinski otpor sučelja dosegao je iznimno malu razinu.Supstrat bor-arsenida dalje je kombiniran s naprednim tranzistorskim čipom visoke pokretljivosti elektrona koji se sastoji od aluminij-galij-nitrida/galij-nitrida, i potvrđeno je da je učinak rasipanja topline značajno bolji nego kod dijamanta ili silicij-karbida.
Istraživački tim je radio s čipom na maksimalnom kapacitetu i mjerio vruću točku od sobne do najviše temperature.Eksperimentalni rezultati pokazuju da je temperatura dijamantnog hladnjaka 137°C, hladnjaka silicij-karbida 167°C, a hladnjaka bor arsenida samo 87°C.Izvrsna toplinska vodljivost ovog sučelja dolazi od jedinstvene strukture fononske trake borovog arsenida i integracije sučelja.Materijal bor arsenida ne samo da ima visoku toplinsku vodljivost, već ima i mali toplinski otpor sučelja.
Može se koristiti kao hladnjak za postizanje veće radne snage uređaja.Očekuje se da će se u budućnosti koristiti u bežičnoj komunikaciji velikog kapaciteta na velikim udaljenostima.Može se koristiti u području visokofrekventne energetske elektronike ili elektroničkog pakiranja.
Vrijeme objave: 8. kolovoza 2022