Теплоотводящий материал обеспечивает охлаждение компьютеров

Компьютерные процессоры с годами сократились до нанометровых масштабов, а миллиарды транзисторов размещены на одном компьютерном чипе. Хотя увеличение количества транзисторов помогает сделать компьютеры быстрее и мощнее, оно также создает больше горячих точек в сильно сгущенном пространстве. Без эффективного способа рассеивания тепла во время работы компьютерные процессоры замедляются, что приводит к ненадежным и неэффективным вычислениям. Кроме того, высокая концентрация тепла и высокие температуры компьютерных микросхем требуют дополнительной энергии для предотвращения перегрева процессоров.

Был разработан материал со сверхвысокой терморегуляцией — бездефектный арсенид бора, который более эффективно отводит и рассеивает тепло, чем другие известные металлические или полупроводниковые материалы, такие как алмаз и карбид кремния. Исследователи интегрировали материал в компьютерные чипы с современными широкозонными транзисторами из нитрида галлия, называемыми транзисторами с высокой подвижностью электронов (HEMT).

При работе процессоров почти на максимальной мощности чипы, в которых в качестве распределителя тепла использовался арсенид бора, показали максимальное повышение температуры от комнатной температуры до почти 188 ° F. Это значительно ниже, чем у чипов, использующих алмаз для отвода тепла:температура поднимается примерно до 278 °F, а у чипов с карбидом кремния — примерно до 332 °F.

Эти результаты ясно показывают, что устройства на основе арсенида бора могут поддерживать гораздо более высокую рабочую мощность, чем процессоры, использующие традиционные материалы для управления температурой. Арсенид бора идеально подходит для управления теплом, поскольку он не только обладает отличной теплопроводностью, но и демонстрирует низкое сопротивление переносу тепла. Когда тепло пересекает границу от одного материала к другому, обычно происходит некоторое замедление перехода к следующему материалу. Материал арсенида бора имеет очень низкое тепловое граничное сопротивление.

Команда также разработала фосфид бора в качестве еще одного отличного кандидата на теплоотвод. Во время своих экспериментов исследователи сначала продемонстрировали способ создания полупроводниковой структуры с использованием арсенида бора, а затем интегрировали этот материал в конструкцию HEMT-чипа.

Для получения дополнительной информации свяжитесь с Кристин. Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра..