Os Estados Unidos desenvolven materiais semicondutores con alta condutividade térmica para suprimir o quecemento do chip.
Co aumento do número de transistores no chip, o rendemento informático do ordenador segue mellorando, pero a alta densificación tamén produce moitos puntos quentes.
Sen unha tecnoloxía de xestión térmica axeitada, ademais de ralentizar a velocidade de funcionamento do procesador e reducir a fiabilidade, tamén hai razóns para Evita o sobreenriquecemento e require enerxía adicional, creando problemas de ineficiencia enerxética. Para resolver este problema, a Universidade de California, Los Ángeles, desenvolveu en 2018 un novo material semicondutor cunha condutividade térmica extremadamente alta, que está composto por arseniuro de boro e fosfuro de boro sen defectos, que é semellante aos materiais existentes de disipación de calor, como diamante e carburo de silicio. relación, con máis de 3 veces a condutividade térmica.
En xuño de 2021, a Universidade de California, Los Ángeles, utilizou novos materiais semicondutores para combinalos con chips de ordenador de alta potencia para suprimir con éxito a xeración de calor dos chips, mellorando así o rendemento do ordenador. O equipo de investigación inseriu o semicondutor de arseniuro de boro entre o chip e o disipador de calor como unha combinación do disipador de calor e o chip para mellorar o efecto de disipación da calor e realizou investigacións sobre o rendemento da xestión térmica do dispositivo real.
Despois de unir o substrato de arseniuro de boro ao semicondutor de nitruro de galio de gran brecha enerxética, confirmouse que a condutividade térmica da interface nitruro de galio/arseniuro de boro era de 250 MW/m2K e a resistencia térmica da interface alcanzou un nivel extremadamente pequeno. O substrato de arseniuro de boro combínase ademais cun chip transistor avanzado de alta mobilidade electrónica composto por nitruro de galio de aluminio/nitruro de galio, e confírmase que o efecto de disipación da calor é significativamente mellor que o do diamante ou do carburo de silicio.
O equipo de investigación operou o chip á máxima capacidade e mediu o punto quente desde a temperatura ambiente ata a temperatura máis alta. Os resultados experimentais mostran que a temperatura do disipador de calor de diamante é de 137 °C, o disipador de calor de carburo de silicio é de 167 °C e o disipador de calor de arseniuro de boro é de só 87 °C. A excelente condutividade térmica desta interface provén da estrutura de banda fonónica única do arseniuro de boro e da integración da interface. O material de arseniuro de boro non só ten unha alta condutividade térmica, senón que tamén ten unha pequena resistencia térmica de interface.
Pódese usar como disipador de calor para conseguir unha maior potencia de funcionamento do dispositivo. Espérase que no futuro se use en comunicacións sen fíos de longa distancia e de alta capacidade. Pódese usar no campo da electrónica de potencia de alta frecuencia ou no envase electrónico.
Hora de publicación: 08-ago-2022