Az Egyesült Államokban nagy hővezető képességű félvezető anyagokat fejlesztenek a forgácsmelegedés visszaszorítására.
A chipben lévő tranzisztorok számának növekedésével a számítógép számítási teljesítménye tovább javul, de a nagy sűrűség is számos forró pontot okoz.
Megfelelő hőkezelési technológia hiányában a processzor működési sebességének lassítása és a megbízhatóság csökkenése mellett okai is vannak. Megakadályozza a túlmelegedést és többletenergiát igényel, ami energiahatékonysági problémákat okoz.A probléma megoldására a Los Angeles-i Kaliforniai Egyetem új, rendkívül magas hővezető képességű félvezető anyagot fejlesztett ki 2018-ban, amely hibamentes bór-arzenidből és bór-foszfidból áll, amely hasonló a meglévő hőleadó anyagokhoz, mint pl. gyémánt és szilícium-karbid.arányú, több mint 3-szoros hővezető képességgel.
2021 júniusában a Kaliforniai Egyetem (Los Angeles) új félvezető anyagokat használt nagy teljesítményű számítógépes chipekkel kombinálva, hogy sikeresen elnyomja a chipek hőtermelését, ezáltal javítva a számítógép teljesítményét.A kutatócsoport a bór-arzenid félvezetőt helyezte a chip és a hűtőborda közé a hűtőborda és a chip kombinációjaként, hogy javítsa a hőelvezetési hatást, és kutatást végzett a tényleges eszköz hőkezelési teljesítményével kapcsolatban.
A bór-arzenid szubsztrátnak a széles energiarés gallium-nitrid félvezetőhöz való kötése után bebizonyosodott, hogy a gallium-nitrid/bór-arzenid határfelület hővezető képessége elérte a 250 MW/m2K-t, a határfelület hőellenállása pedig rendkívül alacsony szintet ért el.A bór-arzenid szubsztrátot tovább kombinálják egy alumínium-gallium-nitridből/gallium-nitridből álló fejlett, nagy elektronmobilitású tranzisztor chippel, és bebizonyosodott, hogy a hőelvezetési hatás lényegesen jobb, mint a gyémánt- vagy szilícium-karbidé.
A kutatócsoport a chipet a maximális kapacitással működtette, és a forró pontot szobahőmérséklettől a legmagasabb hőmérsékletig mérte.A kísérleti eredmények azt mutatják, hogy a gyémánt hűtőborda hőmérséklete 137 °C, a szilícium-karbid hűtőborda 167 °C, a bór-arzenid hűtőborda pedig csak 87 °C.Ennek az interfésznek a kiváló hővezető képessége a bór-arzenid egyedi fononikus sávszerkezetéből és az interfész integrációjából adódik.A bór-arzenid anyag nemcsak magas hővezető képességgel rendelkezik, hanem kis határfelületi hőellenállással is rendelkezik.
Használható hűtőbordaként a készülék nagyobb működési teljesítményének eléréséhez.A jövőben várhatóan nagy távolságú, nagy kapacitású vezeték nélküli kommunikációban fogják használni.Használható a nagyfrekvenciás teljesítményelektronika vagy az elektronikus csomagolás területén.
Feladás időpontja: 2022-08-08