Združene države razvijajo polprevodniške materiale z visoko toplotno prevodnostjo za zmanjšanje segrevanja čipov.
S povečanjem števila tranzistorjev v čipu se računalniška zmogljivost računalnika še naprej izboljšuje, vendar visoka zgostitev povzroča tudi veliko vročih točk.
Brez ustrezne tehnologije upravljanja toplote poleg upočasnitve hitrosti delovanja procesorja in zmanjšanja zanesljivosti obstajajo tudi razlogi za Preprečuje pregrevanje in zahteva dodatno energijo, kar ustvarja težave z energetsko neučinkovitostjo.Da bi rešili ta problem, je Univerza v Kaliforniji v Los Angelesu leta 2018 razvila nov polprevodniški material z izjemno visoko toplotno prevodnostjo, ki je sestavljen iz borovega arzenida in borovega fosfida brez napak, ki je podoben obstoječim materialom za odvajanje toplote, kot je npr. diamant in silicijev karbid.razmerje, z več kot 3-kratno toplotno prevodnostjo.
Junija 2021 je kalifornijska univerza v Los Angelesu uporabila nove polprevodniške materiale v kombinaciji z visokozmogljivimi računalniškimi čipi za uspešno zatiranje proizvodnje toplote čipov in s tem izboljšanje delovanja računalnika.Raziskovalna skupina je vstavila polprevodnik borovega arzenida med čip in hladilno telo kot kombinacijo hladilnega telesa in čipa, da bi izboljšala učinek odvajanja toplote, in izvedla raziskavo o učinkovitosti toplotnega upravljanja dejanske naprave.
Po vezavi substrata borovega arzenida na polprevodnik galijevega nitrida s široko energijsko vrzeljo je bilo potrjeno, da je bila toplotna prevodnost vmesnika galijev nitrid/borov arzenid kar 250 MW/m2K, toplotni upor vmesnika pa je dosegel izjemno nizko raven.Substrat iz borovega arzenida je nadalje kombiniran z naprednim tranzistorskim čipom z visoko mobilnostjo elektronov, sestavljenim iz aluminijevega galijevega nitrida/galijevega nitrida, in potrjeno je, da je učinek odvajanja toplote bistveno boljši od učinka diamanta ali silicijevega karbida.
Raziskovalna skupina je delovala s čipom pri največji zmogljivosti in merila vročo točko od sobne do najvišje temperature.Eksperimentalni rezultati kažejo, da je temperatura diamantnega hladilnega telesa 137 °C, hladilnega telesa iz silicijevega karbida 167 °C, hladilnega telesa iz borovega arzenida pa le 87 °C.Odlična toplotna prevodnost tega vmesnika izhaja iz edinstvene fononske pasovne strukture borovega arzenida in integracije vmesnika.Material borovega arzenida nima samo visoke toplotne prevodnosti, ampak ima tudi majhno toplotno odpornost na vmesniku.
Lahko se uporablja kot hladilno telo za doseganje večje moči delovanja naprave.Pričakuje se, da se bo v prihodnosti uporabljal v brezžični komunikaciji na dolge razdalje z visoko zmogljivostjo.Uporablja se lahko na področju visokofrekvenčne močnostne elektronike ali elektronske embalaže.
Čas objave: 8. avgusta 2022