ചിപ്പ് ചൂടാക്കൽ അടിച്ചമർത്താൻ ഉയർന്ന താപ ചാലകതയുള്ള അർദ്ധചാലക വസ്തുക്കൾ യുണൈറ്റഡ് സ്റ്റേറ്റ്സ് വികസിപ്പിക്കുന്നു.
ചിപ്പിലെ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളുടെ എണ്ണം കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച്, കമ്പ്യൂട്ടറിൻ്റെ കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നത് തുടരുന്നു, എന്നാൽ ഉയർന്ന സാന്ദ്രത നിരവധി ഹോട്ട് സ്പോട്ടുകൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു.
ശരിയായ തെർമൽ മാനേജ്മെൻ്റ് ടെക്നോളജി ഇല്ലാതെ, പ്രോസസ്സറിൻ്റെ പ്രവർത്തന വേഗത കുറയ്ക്കുന്നതിനും വിശ്വാസ്യത കുറയ്ക്കുന്നതിനും പുറമേ, അമിതമായി ചൂടാക്കുന്നത് തടയുന്നതിനും അധിക ഊർജ്ജം ആവശ്യമായി വരുന്നതിനും കാരണങ്ങളുണ്ട്, ഇത് ഊർജ്ജ കാര്യക്ഷമതയില്ലായ്മ പ്രശ്നങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ഈ പ്രശ്നം പരിഹരിക്കുന്നതിനായി, ലോസ് ഏഞ്ചൽസിലെ കാലിഫോർണിയ സർവകലാശാല 2018-ൽ വളരെ ഉയർന്ന താപ ചാലകതയുള്ള ഒരു പുതിയ അർദ്ധചാലക മെറ്റീരിയൽ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു, ഇത് വൈകല്യങ്ങളില്ലാത്ത ബോറോൺ ആർസെനൈഡും ബോറോൺ ഫോസ്ഫൈഡും ചേർന്നതാണ്, ഇത് നിലവിലുള്ള താപ വിസർജ്ജന പദാർത്ഥങ്ങൾക്ക് സമാനമാണ്. വജ്രവും സിലിക്കൺ കാർബൈഡും. അനുപാതം, താപ ചാലകതയേക്കാൾ 3 മടങ്ങ് കൂടുതലാണ്.
2021 ജൂണിൽ, ലോസ് ഏഞ്ചൽസിലെ കാലിഫോർണിയ സർവകലാശാല, പുതിയ അർദ്ധചാലക സാമഗ്രികൾ ഉപയോഗിച്ച് ഉയർന്ന പവർ കമ്പ്യൂട്ടർ ചിപ്പുകളുമായി സംയോജിപ്പിച്ച് ചിപ്പുകളുടെ താപ ഉൽപാദനത്തെ വിജയകരമായി അടിച്ചമർത്തുകയും അതുവഴി കമ്പ്യൂട്ടർ പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്തു. ഹീറ്റ് ഡിസിപ്പേഷൻ ഇഫക്റ്റ് മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനായി ഹീറ്റ് സിങ്കിൻ്റെയും ചിപ്പിൻ്റെയും സംയോജനമായി ഗവേഷണ സംഘം ചിപ്പിനും ഹീറ്റ് സിങ്കിനുമിടയിൽ ബോറോൺ ആർസെനൈഡ് അർദ്ധചാലകം തിരുകുകയും യഥാർത്ഥ ഉപകരണത്തിൻ്റെ താപ മാനേജ്മെൻ്റ് പ്രകടനത്തെക്കുറിച്ച് ഗവേഷണം നടത്തുകയും ചെയ്തു.
വൈഡ് എനർജി ഗ്യാപ്പ് ഗാലിയം നൈട്രൈഡ് അർദ്ധചാലകവുമായി ബോറോൺ ആർസെനൈഡ് സബ്സ്ട്രേറ്റിനെ ബന്ധിപ്പിച്ച ശേഷം, ഗാലിയം നൈട്രൈഡ്/ബോറോൺ ആർസെനൈഡ് ഇൻ്റർഫേസിൻ്റെ താപ ചാലകത 250 മെഗാവാട്ട്/എം2കെ വരെ ഉയർന്നതായി സ്ഥിരീകരിച്ചു, കൂടാതെ ഇൻ്റർഫേസ് താപ പ്രതിരോധം വളരെ ചെറിയ തലത്തിലെത്തി. അലൂമിനിയം ഗാലിയം നൈട്രൈഡ്/ഗാലിയം നൈട്രൈഡ് അടങ്ങിയ ഒരു അഡ്വാൻസ്ഡ് ഹൈ ഇലക്ട്രോൺ മൊബിലിറ്റി ട്രാൻസിസ്റ്റർ ചിപ്പുമായി ബോറോൺ ആർസെനൈഡ് സബ്സ്ട്രേറ്റ് കൂടുതൽ സംയോജിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ താപ വിസർജ്ജന പ്രഭാവം ഡയമണ്ട് അല്ലെങ്കിൽ സിലിക്കൺ കാർബൈഡിനേക്കാൾ മികച്ചതാണെന്ന് സ്ഥിരീകരിക്കുന്നു.
ഗവേഷക സംഘം പരമാവധി ശേഷിയിൽ ചിപ്പ് പ്രവർത്തിപ്പിച്ചു, കൂടാതെ മുറിയിലെ താപനിലയിൽ നിന്ന് ഉയർന്ന താപനിലയിലേക്ക് ഹോട്ട് സ്പോട്ട് അളന്നു. ഡയമണ്ട് ഹീറ്റ് സിങ്കിൻ്റെ താപനില 137 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസും സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് ഹീറ്റ് സിങ്കിൻ്റെ താപനില 167 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസും ബോറോൺ ആർസെനൈഡ് ഹീറ്റ് സിങ്കിൻ്റെ താപനില 87 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസും ആണെന്ന് പരീക്ഷണ ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു. ഈ ഇൻ്റർഫേസിൻ്റെ മികച്ച താപ ചാലകത ബോറോൺ ആർസെനൈഡിൻ്റെ സവിശേഷമായ ഫോണോണിക് ബാൻഡ് ഘടനയിൽ നിന്നും ഇൻ്റർഫേസിൻ്റെ സംയോജനത്തിൽ നിന്നും വരുന്നു. ബോറോൺ ആർസെനൈഡ് മെറ്റീരിയലിന് ഉയർന്ന താപ ചാലകത മാത്രമല്ല, ചെറിയ ഇൻ്റർഫേസ് താപ പ്രതിരോധവുമുണ്ട്.
ഉയർന്ന ഉപകരണ പ്രവർത്തന ശക്തി നേടുന്നതിന് ഇത് ഒരു ഹീറ്റ് സിങ്കായി ഉപയോഗിക്കാം. ഭാവിയിൽ ദീർഘദൂര, ഉയർന്ന ശേഷിയുള്ള വയർലെസ് ആശയവിനിമയത്തിൽ ഇത് ഉപയോഗിക്കുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു. ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി പവർ ഇലക്ട്രോണിക്സ് അല്ലെങ്കിൽ ഇലക്ട്രോണിക് പാക്കേജിംഗ് മേഖലയിൽ ഇത് ഉപയോഗിക്കാം.
പോസ്റ്റ് സമയം: ഓഗസ്റ്റ്-08-2022