შეერთებული შტატები ავითარებს ნახევარგამტარ მასალებს მაღალი თერმული კონდუქტომეტრით ჩიპის გათბობის ჩასახშობად.
ჩიპში ტრანზისტორების რაოდენობის მატებასთან ერთად, კომპიუტერის გამოთვლითი შესრულება აგრძელებს გაუმჯობესებას, მაგრამ მაღალი სიმკვრივე ასევე ქმნის ბევრ ცხელ წერტილს.
სათანადო თერმული მართვის ტექნოლოგიის გარეშე, პროცესორის მუშაობის სიჩქარის შენელებისა და საიმედოობის შემცირების გარდა, არსებობს მიზეზები, აფერხებს გადახურებას და საჭიროებს დამატებით ენერგიას, რაც ქმნის ენერგოეფექტურობის პრობლემებს.ამ პრობლემის გადასაჭრელად, ლოს ანჯელესის კალიფორნიის უნივერსიტეტმა 2018 წელს შეიმუშავა ახალი ნახევარგამტარული მასალა უკიდურესად მაღალი თბოგამტარობით, რომელიც შედგება დეფექტის გარეშე ბორის არსენიდისა და ბორის ფოსფიდისგან, რომელიც მსგავსია არსებული სითბოს გაფრქვევის მასალებისგან, როგორიცაა ალმასი და სილიციუმის კარბიდი.თანაფარდობა, 3-ჯერ მეტი თბოგამტარობით.
2021 წლის ივნისში, კალიფორნიის უნივერსიტეტმა, ლოს ანჯელესმა, გამოიყენა ახალი ნახევარგამტარული მასალები მაღალი სიმძლავრის კომპიუტერულ ჩიპებთან შერწყმისთვის, რათა წარმატებით ჩაახშო ჩიპების სითბოს წარმოქმნა, რითაც აუმჯობესებდა კომპიუტერის მუშაობას.მკვლევარმა ჯგუფმა ჩასვა ბორის დარიშხანის ნახევარგამტარი ჩიპსა და გამათბობელს შორის, როგორც სითბოს გაფრქვევის ეფექტის გასაუმჯობესებლად გამათბობელი და ჩიპი და ჩაატარა კვლევა ფაქტობრივი მოწყობილობის თერმული მართვის ეფექტურობაზე.
ბორის დარიშხანის სუბსტრატის შეერთების შემდეგ გალიუმის ნიტრიდის ნახევარგამტართან ფართო უფსკრულით, დადასტურდა, რომ გალიუმის ნიტრიდის/ბორის დარიშხანის ინტერფეისის თერმული კონდუქტომეტრი იყო 250 MW/m2K, ხოლო ინტერფეისის თერმული წინააღმდეგობა მიაღწია უკიდურესად მცირე დონეს.ბორის არსენიდის სუბსტრატი შემდგომში კომბინირებულია მოწინავე მაღალი ელექტრონების მობილურობის ტრანზისტორი ჩიპთან, რომელიც შედგება ალუმინის გალიუმის ნიტრიდის/გალიუმის ნიტრიდისგან და დადასტურებულია, რომ სითბოს გაფრქვევის ეფექტი მნიშვნელოვნად უკეთესია, ვიდრე ალმასის ან სილიციუმის კარბიდის.
მკვლევართა ჯგუფმა ჩიპი მაქსიმალურ სიმძლავრეზე მუშაობდა და გაზომა ცხელი წერტილი ოთახის ტემპერატურიდან უმაღლეს ტემპერატურამდე.ექსპერიმენტული შედეგები აჩვენებს, რომ ალმასის გამათბობელის ტემპერატურაა 137°C, სილიციუმის კარბიდის გამათბობელი 167°C და ბორის არსენიდის გამათბობელი მხოლოდ 87°C.ამ ინტერფეისის შესანიშნავი თბოგამტარობა მოდის ბორის არსენიდის უნიკალური ფონონური ზოლის სტრუქტურისა და ინტერფეისის ინტეგრაციისგან.ბორის დარიშხანის მასალას არა მხოლოდ აქვს მაღალი თბოგამტარობა, არამედ აქვს მცირე ინტერფეისის თერმული წინააღმდეგობა.
ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც გამათბობელი მოწყობილობის უფრო მაღალი მუშაობის სიმძლავრის მისაღწევად.მოსალოდნელია მომავალში მისი გამოყენება შორ მანძილზე, მაღალი სიმძლავრის უკაბელო კომუნიკაციაში.მისი გამოყენება შესაძლებელია მაღალი სიხშირის სიმძლავრის ელექტრონიკის ან ელექტრონული შეფუთვის სფეროში.
გამოქვეყნების დრო: აგვისტო-08-2022