Ameriketako Estatu Batuek eroankortasun termiko handiko material erdieroaleak garatzen dituzte txirbilaren berokuntza kentzeko.
Txiparen transistore kopurua handitzearekin batera, ordenagailuaren errendimendu informatikoak hobetzen jarraitzen du, baina dentsifikazio altuak puntu bero asko sortzen ditu.
Kudeaketa termikoko teknologia egokirik gabe, prozesadorearen funtzionamendu-abiadura moteltzeaz eta fidagarritasuna murrizteaz gain, gehiegi berotzea prebenitzen duen eta energia gehigarria behar duen arrazoiak ere badaude, energia-eraginkortasun ezaren arazoak sortuz. Arazo hau konpontzeko, Los Angeleseko Kaliforniako Unibertsitateak eroankortasun termiko oso handiko material erdieroale berri bat garatu zuen 2018an, akatsik gabeko boro artsenuroz eta boro fosfuroz osatuta dagoena, lehendik dauden beroa xahutzeko materialen antzekoa dena, esaterako. diamantea eta silizio karburoa. erlazioa, eroankortasun termikoa 3 aldiz baino gehiagorekin.
2021eko ekainean, Los Angeleseko Kaliforniako Unibertsitateak material erdieroale berriak erabili zituen potentzia handiko ordenagailu txipekin konbinatzeko, txipen beroa sortzea arrakastaz kentzeko, eta horrela ordenagailuaren errendimendua hobetzeko. Ikerketa-taldeak boro arseniuroaren erdieroalea txiparen eta distiragailuaren artean txertatu zuen bero-hustugailuaren eta txiparen konbinazio gisa, beroa xahutzeko efektua hobetzeko, eta benetako gailuaren kudeaketa termikoaren errendimenduari buruzko ikerketa egin zuen.
Boro artsenuroaren substratua galio nitruroaren erdieroalearen energia-hutsune zabalarekin lotu ondoren, galio nitruroa/boro artsenuroaren interfazearen eroankortasun termikoa 250 MW/m2K bezain altua zela baieztatu zen eta interfazearen erresistentzia termikoa maila oso txikira iritsi zen. Boro arseniuroaren substratua aluminiozko galio nitruroz/gallio nitruroz osatutako elektroi mugikortasun handiko transistore txip aurreratu batekin konbinatzen da, eta baieztatu da beroa xahutzeko efektua diamantearen edo silizio karburoarena baino nabarmen hobea dela.
Ikerketa-taldeak txipa ahalmen handienarekin funtzionatu zuen, eta leku beroa neurtu zuen giro-tenperaturatik tenperatura altuenera. Emaitza esperimentalek erakusten dute diamantearen bero-hustugailuaren tenperatura 137 °C dela, silizio-karburoaren bero-hustugailua 167 °C dela eta boro arseniuroaren bero-hustugailua 87 °C baino ez dela. Interfaze honen eroankortasun termiko bikaina boro arseniuroaren banda fononikoaren egitura berezitik eta interfazearen integraziotik dator. Boro arseniuroaren materialak eroankortasun termiko handia izateaz gain, interfazearen erresistentzia termiko txikia ere badu.
Bero-husketa gisa erabil daiteke gailuaren funtzionamendu-potentzia handiagoa lortzeko. Etorkizunean distantzia luzeko eta gaitasun handiko haririk gabeko komunikazioan erabiltzea espero da. Maiztasun handiko potentzia elektronika edo ontzi elektronikoen arloan erabil daiteke.
Argitalpenaren ordua: 2022-08-08