Hoa Kỳ phát triển vật liệu bán dẫn có độ dẫn nhiệt cao để ngăn chặn hiện tượng nóng lên của chip.
Với sự gia tăng số lượng bóng bán dẫn trong chip, hiệu suất tính toán của máy tính tiếp tục được cải thiện, nhưng mật độ cao cũng tạo ra nhiều điểm nóng.
Nếu không có công nghệ quản lý nhiệt phù hợp, ngoài việc làm chậm tốc độ hoạt động của bộ xử lý và giảm độ tin cậy, còn có lý do Ngăn chặn tình trạng quá nhiệt và cần thêm năng lượng, tạo ra các vấn đề về sử dụng năng lượng kém hiệu quả.Để giải quyết vấn đề này, Đại học California, Los Angeles đã phát triển một loại vật liệu bán dẫn mới có độ dẫn nhiệt cực cao vào năm 2018, bao gồm boron arsenide và boron phosphide không khuyết tật, tương tự như các vật liệu tản nhiệt hiện có như cacbua kim cương và silicon.tỷ lệ, với hơn 3 lần độ dẫn nhiệt.
Vào tháng 6 năm 2021, Đại học California, Los Angeles đã sử dụng vật liệu bán dẫn mới kết hợp với chip máy tính công suất cao để ngăn chặn thành công quá trình sinh nhiệt của chip, từ đó cải thiện hiệu suất máy tính.Nhóm nghiên cứu đã chèn chất bán dẫn boron arsenide vào giữa chip và tản nhiệt như một sự kết hợp giữa tản nhiệt và chip để cải thiện hiệu quả tản nhiệt, đồng thời tiến hành nghiên cứu về hiệu suất quản lý nhiệt của thiết bị thực tế.
Sau khi liên kết chất nền boron arsenide với chất bán dẫn gallium nitride có khoảng năng lượng rộng, người ta đã xác nhận rằng độ dẫn nhiệt của giao diện gallium nitride/boron arsenide cao tới 250 MW/m2K và khả năng chịu nhiệt của giao diện đạt đến mức cực kỳ nhỏ.Chất nền boron arsenide được kết hợp thêm với chip bán dẫn có độ linh động điện tử cao tiên tiến bao gồm nhôm gallium nitride/gallium nitride, và người ta xác nhận rằng hiệu quả tản nhiệt tốt hơn đáng kể so với kim cương hoặc cacbua silic.
Nhóm nghiên cứu đã vận hành con chip ở công suất tối đa và đo điểm nóng từ nhiệt độ phòng đến nhiệt độ cao nhất.Kết quả thử nghiệm cho thấy nhiệt độ của tản nhiệt kim cương là 137°C, tản nhiệt cacbua silic là 167°C và tản nhiệt boron arsenide chỉ là 87°C.Khả năng dẫn nhiệt tuyệt vời của giao diện này đến từ cấu trúc dải âm vị độc đáo của boron arsenide và sự tích hợp của giao diện.Vật liệu boron arsenide không chỉ có tính dẫn nhiệt cao mà còn có khả năng chịu nhiệt ở bề mặt nhỏ.
Nó có thể được sử dụng như một bộ tản nhiệt để đạt được công suất vận hành thiết bị cao hơn.Nó dự kiến sẽ được sử dụng trong truyền thông không dây đường dài, dung lượng cao trong tương lai.Nó có thể được sử dụng trong lĩnh vực điện tử công suất cao hoặc bao bì điện tử.
Thời gian đăng: 08-08-2022