Amerika Serikat mengembangkan bahan semikonduktor dengan konduktivitas termal yang tinggi untuk menekan pemanasan chip.
Dengan bertambahnya jumlah transistor dalam chip, kinerja komputasi komputer terus meningkat, namun densifikasi yang tinggi juga menghasilkan banyak titik panas.
Tanpa teknologi manajemen termal yang tepat, selain memperlambat kecepatan operasi prosesor dan mengurangi keandalan, ada juga alasan untuk Mencegah panas berlebih dan memerlukan energi tambahan sehingga menimbulkan masalah inefisiensi energi. Untuk mengatasi masalah ini, Universitas California, Los Angeles mengembangkan bahan semikonduktor baru dengan konduktivitas termal yang sangat tinggi pada tahun 2018, yang terdiri dari boron arsenida dan boron fosfida bebas cacat, yang mirip dengan bahan pembuangan panas yang ada seperti sebagai berlian dan silikon karbida. rasio, dengan lebih dari 3 kali konduktivitas termal.
Pada bulan Juni 2021, Universitas California, Los Angeles, menggunakan bahan semikonduktor baru untuk digabungkan dengan chip komputer berdaya tinggi agar berhasil menekan pembentukan panas pada chip, sehingga meningkatkan kinerja komputer. Tim peneliti memasukkan semikonduktor boron arsenida antara chip dan heat sink sebagai kombinasi heat sink dan chip untuk meningkatkan efek pembuangan panas, dan melakukan penelitian tentang kinerja manajemen termal perangkat sebenarnya.
Setelah mengikat substrat boron arsenida ke semikonduktor galium nitrida dengan celah energi yang lebar, dipastikan bahwa konduktivitas termal antarmuka galium nitrida/boron arsenida mencapai 250 MW/m2K, dan ketahanan termal antarmuka mencapai tingkat yang sangat kecil. Substrat boron arsenida selanjutnya digabungkan dengan chip transistor mobilitas elektron tinggi canggih yang terdiri dari aluminium galium nitrida/gallium nitrida, dan dipastikan bahwa efek pembuangan panas jauh lebih baik daripada berlian atau silikon karbida.
Tim peneliti mengoperasikan chip pada kapasitas maksimum, dan mengukur titik panas dari suhu ruangan hingga suhu tertinggi. Hasil percobaan menunjukkan suhu heat sink diamond 137°C, heat sink silikon karbida 167°C, dan heat sink boron arsenida hanya 87°C. Konduktivitas termal yang sangat baik dari antarmuka ini berasal dari struktur pita fonik unik boron arsenida dan integrasi antarmuka. Bahan boron arsenida tidak hanya memiliki konduktivitas termal yang tinggi, tetapi juga memiliki ketahanan termal antarmuka yang kecil.
Ini dapat digunakan sebagai heat sink untuk mencapai daya pengoperasian perangkat yang lebih tinggi. Ini diharapkan dapat digunakan dalam komunikasi nirkabel jarak jauh dan berkapasitas tinggi di masa depan. Hal ini dapat digunakan di bidang elektronika daya frekuensi tinggi atau kemasan elektronik.
Waktu posting: 08 Agustus 2022