Съединените щати разработват полупроводникови материали с висока топлопроводимост за потискане на нагряването на чипа.
С увеличаването на броя на транзисторите в чипа изчислителната производителност на компютъра продължава да се подобрява, но високата плътност създава и много горещи точки.
Без подходяща технология за управление на топлината, в допълнение към забавянето на скоростта на работа на процесора и намаляването на надеждността, има и причини за Предотвратява прегряването и изисква допълнителна енергия, създавайки проблеми с енергийната неефективност.За да разреши този проблем, Калифорнийският университет в Лос Анджелис разработи нов полупроводников материал с изключително висока топлопроводимост през 2018 г., който е съставен от бездефектен борен арсенид и борен фосфид, който е подобен на съществуващите материали за разсейване на топлината като напр. диамант и силициев карбид.съотношение, с повече от 3 пъти топлопроводимост.
През юни 2021 г. Калифорнийският университет в Лос Анджелис използва нови полупроводникови материали за комбиниране с компютърни чипове с висока мощност, за да потисне успешно генерирането на топлина от чиповете, като по този начин подобри производителността на компютъра.Изследователският екип вмъкна полупроводника от борен арсенид между чипа и радиатора като комбинация от радиатора и чипа, за да подобри ефекта на разсейване на топлината, и извърши проучване на ефективността на термичното управление на действителното устройство.
След свързване на субстрата от борен арсенид към полупроводника от галиев нитрид с широка енергийна празнина, беше потвърдено, че топлопроводимостта на интерфейса галиев нитрид/борен арсенид е до 250 MW/m2K, а термичното съпротивление на интерфейса достига изключително малко ниво.Субстратът от борен арсенид допълнително се комбинира с усъвършенстван транзисторен чип с висока подвижност на електрони, съставен от алуминиев галиев нитрид/галиев нитрид, и се потвърждава, че ефектът на разсейване на топлината е значително по-добър от този на диаманта или силициевия карбид.
Изследователският екип работи с чипа при максимален капацитет и измерва горещата точка от стайна температура до най-високата температура.Експерименталните резултати показват, че температурата на диамантения радиатор е 137°C, радиаторът на силициевия карбид е 167°C, а радиаторът на борния арсенид е само 87°C.Отличната топлопроводимост на този интерфейс идва от уникалната структура на фононната лента на борния арсенид и интегрирането на интерфейса.Материалът от борен арсенид има не само висока топлопроводимост, но и малко термично съпротивление на интерфейса.
Може да се използва като радиатор за постигане на по-висока работна мощност на устройството.Очаква се в бъдеще да се използва в безжична комуникация на дълги разстояния с голям капацитет.Може да се използва в областта на високочестотната силова електроника или електронни опаковки.
Време на публикуване: 8 август 2022 г