युनायटेड स्टेट्स चिप हीटिंग दाबण्यासाठी उच्च थर्मल चालकता असलेली अर्धसंवाहक सामग्री विकसित करते.
चिपमधील ट्रान्झिस्टरच्या संख्येत वाढ झाल्यामुळे, संगणकाची संगणकीय कामगिरी सुधारत राहते, परंतु उच्च घनता देखील अनेक हॉट स्पॉट्स तयार करते.
योग्य थर्मल मॅनेजमेंट तंत्रज्ञानाशिवाय, प्रोसेसरच्या ऑपरेशनची गती कमी करणे आणि विश्वासार्हता कमी करण्याव्यतिरिक्त, अतिउष्णतेला प्रतिबंधित करते आणि अतिरिक्त उर्जेची आवश्यकता असते, ज्यामुळे ऊर्जा अकार्यक्षमतेच्या समस्या निर्माण होतात.या समस्येचे निराकरण करण्यासाठी, कॅलिफोर्निया विद्यापीठ, लॉस एंजेलिसने 2018 मध्ये अत्यंत उच्च औष्णिक चालकता असलेली एक नवीन अर्धसंवाहक सामग्री विकसित केली, जी दोषमुक्त बोरॉन आर्सेनाइड आणि बोरॉन फॉस्फाइडपासून बनलेली आहे, जी विद्यमान उष्णता नष्ट करणाऱ्या सामग्रीसारखीच आहे. डायमंड आणि सिलिकॉन कार्बाइड.गुणोत्तर, थर्मल चालकता 3 पट पेक्षा जास्त.
जून 2021 मध्ये, कॅलिफोर्निया विद्यापीठ, लॉस एंजेलिसने, उच्च-शक्तीच्या संगणक चिप्ससह एकत्रित करण्यासाठी नवीन सेमीकंडक्टर सामग्री वापरली ज्यामुळे चिप्सची उष्णता निर्मिती यशस्वीरित्या दाबली गेली, ज्यामुळे संगणकाची कार्यक्षमता सुधारली.संशोधक संघाने चिप आणि उष्मा सिंक यांच्यामध्ये बोरॉन आर्सेनाइड अर्धसंवाहक घातला आणि उष्मा विघटन प्रभाव सुधारण्यासाठी हीट सिंक आणि चिप यांचे मिश्रण केले आणि वास्तविक उपकरणाच्या थर्मल व्यवस्थापन कार्यक्षमतेवर संशोधन केले.
बोरॉन आर्सेनाइड सब्सट्रेटला विस्तृत ऊर्जा अंतर गॅलियम नायट्राइड सेमीकंडक्टरशी जोडल्यानंतर, गॅलियम नायट्राइड/बोरॉन आर्सेनाइड इंटरफेसची थर्मल चालकता 250 MW/m2K इतकी जास्त होती आणि इंटरफेस थर्मल रेझिस्टन्स अत्यंत लहान पातळीपर्यंत पोहोचल्याची पुष्टी झाली.बोरॉन आर्सेनाइड सब्सट्रेट पुढे अॅल्युमिनियम गॅलियम नायट्राइड/गॅलियम नायट्राइडच्या बनलेल्या प्रगत उच्च इलेक्ट्रॉन मोबिलिटी ट्रान्झिस्टर चिपसह एकत्र केले जाते, आणि हे पुष्टी होते की हीरा किंवा सिलिकॉन कार्बाइडच्या तुलनेत उष्णता नष्ट करण्याचा प्रभाव लक्षणीय आहे.
संशोधन पथकाने जास्तीत जास्त क्षमतेवर चिप चालवली आणि खोलीच्या तापमानापासून ते सर्वोच्च तापमानापर्यंत हॉट स्पॉट मोजले.प्रायोगिक परिणाम दाखवतात की डायमंड हीट सिंकचे तापमान 137°C आहे, सिलिकॉन कार्बाइड हीट सिंक 167°C आहे आणि बोरॉन आर्सेनाइड हीट सिंक फक्त 87°C आहे.या इंटरफेसची उत्कृष्ट थर्मल चालकता बोरॉन आर्सेनाइडच्या अद्वितीय फोनोनिक बँड रचना आणि इंटरफेसच्या एकत्रीकरणातून येते.बोरॉन आर्सेनाइड सामग्रीमध्ये केवळ उच्च थर्मल चालकता नाही, तर एक लहान इंटरफेस थर्मल प्रतिरोध देखील आहे.
उच्च डिव्हाइस ऑपरेटिंग पॉवर प्राप्त करण्यासाठी हे उष्णता सिंक म्हणून वापरले जाऊ शकते.भविष्यात दीर्घ-अंतराच्या, उच्च क्षमतेच्या वायरलेस कम्युनिकेशनमध्ये त्याचा वापर करणे अपेक्षित आहे.हे उच्च वारंवारता पॉवर इलेक्ट्रॉनिक्स किंवा इलेक्ट्रॉनिक पॅकेजिंग क्षेत्रात वापरले जाऊ शकते.
पोस्ट वेळ: ऑगस्ट-०८-२०२२