યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ ચિપ હીટિંગને દબાવવા માટે ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા સાથે સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રી વિકસાવે છે.
ચિપમાં ટ્રાન્ઝિસ્ટરની સંખ્યામાં વધારો થવાથી, કોમ્પ્યુટરની કમ્પ્યુટિંગ કામગીરીમાં સતત સુધારો થતો રહે છે, પરંતુ ઉચ્ચ ઘનતા પણ ઘણા હોટ સ્પોટ્સ ઉત્પન્ન કરે છે.
યોગ્ય થર્મલ મેનેજમેન્ટ ટેક્નોલૉજી વિના, પ્રોસેસરની કામગીરીની ગતિ ધીમી કરવા અને વિશ્વસનીયતા ઘટાડવા ઉપરાંત, ઓવરહિટીંગ અટકાવવા અને વધારાની ઊર્જાની જરૂર હોવાના કારણો પણ છે, જે ઊર્જાની અક્ષમતા સમસ્યાઓ ઊભી કરે છે.આ સમસ્યાને ઉકેલવા માટે, યુનિવર્સિટી ઓફ કેલિફોર્નિયા, લોસ એન્જલસે 2018 માં અત્યંત ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા સાથે નવી સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રી વિકસાવી છે, જે ખામી-મુક્ત બોરોન આર્સેનાઇડ અને બોરોન ફોસ્ફાઇડથી બનેલી છે, જે હાલની ગરમીના વિસર્જન સામગ્રી જેવી જ છે. હીરા અને સિલિકોન કાર્બાઇડ.ગુણોત્તર, થર્મલ વાહકતા કરતાં 3 ગણા કરતાં વધુ સાથે.
જૂન 2021 માં, યુનિવર્સિટી ઓફ કેલિફોર્નિયા, લોસ એન્જલસ, નવી સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રીનો ઉપયોગ ઉચ્ચ-પાવર કોમ્પ્યુટર ચિપ્સ સાથે જોડીને સફળતાપૂર્વક ચિપ્સના હીટ જનરેશનને દબાવવા માટે કરે છે, જેનાથી કમ્પ્યુટરની કામગીરીમાં સુધારો થાય છે.સંશોધન ટીમે ગરમીના વિસર્જનની અસરને સુધારવા માટે ચિપ અને હીટ સિંક વચ્ચે બોરોન આર્સેનાઇડ સેમિકન્ડક્ટરને હીટ સિંક અને ચિપના સંયોજન તરીકે દાખલ કર્યું, અને વાસ્તવિક ઉપકરણના થર્મલ મેનેજમેન્ટ કામગીરી પર સંશોધન હાથ ધર્યું.
બોરોન આર્સેનાઇડ સબસ્ટ્રેટને વિશાળ ઉર્જા ગેપ ગેલિયમ નાઇટ્રાઇડ સેમિકન્ડક્ટર સાથે બંધન કર્યા પછી, તે પુષ્ટિ કરવામાં આવી હતી કે ગેલિયમ નાઇટ્રાઇડ/બોરોન આર્સેનાઇડ ઇન્ટરફેસની થર્મલ વાહકતા 250 MW/m2K જેટલી ઊંચી હતી, અને ઇન્ટરફેસ થર્મલ પ્રતિકાર અત્યંત નાના સ્તરે પહોંચ્યો હતો.બોરોન આર્સેનાઇડ સબસ્ટ્રેટને એલ્યુમિનિયમ ગેલિયમ નાઇટ્રાઇડ/ગેલિયમ નાઇટ્રાઇડની બનેલી અદ્યતન ઉચ્ચ ઇલેક્ટ્રોન ગતિશીલતા ટ્રાન્ઝિસ્ટર ચિપ સાથે આગળ જોડવામાં આવે છે, અને તે પુષ્ટિ છે કે હીરા અથવા સિલિકોન કાર્બાઇડ કરતાં હીટ ડિસીપેશન અસર નોંધપાત્ર રીતે સારી છે.
સંશોધન ટીમે મહત્તમ ક્ષમતા પર ચિપનું સંચાલન કર્યું, અને ઓરડાના તાપમાનથી ઉચ્ચતમ તાપમાન સુધીના હોટ સ્પોટને માપ્યું.પ્રાયોગિક પરિણામો દર્શાવે છે કે ડાયમંડ હીટ સિંકનું તાપમાન 137°C છે, સિલિકોન કાર્બાઇડ હીટ સિંક 167°C છે અને બોરોન આર્સેનાઇડ હીટ સિંક માત્ર 87°C છે.આ ઇન્ટરફેસની ઉત્કૃષ્ટ થર્મલ વાહકતા બોરોન આર્સેનાઇડના અનન્ય ફોનોનિક બેન્ડ સ્ટ્રક્ચર અને ઇન્ટરફેસના એકીકરણથી આવે છે.બોરોન આર્સેનાઇડ સામગ્રીમાં માત્ર ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા નથી, પરંતુ તેમાં એક નાનો ઇન્ટરફેસ થર્મલ પ્રતિકાર પણ છે.
ઉચ્ચ ઉપકરણ ઓપરેટિંગ પાવર પ્રાપ્ત કરવા માટે તેનો હીટ સિંક તરીકે ઉપયોગ કરી શકાય છે.ભવિષ્યમાં તેનો લાંબા-અંતર, ઉચ્ચ-ક્ષમતા ધરાવતા વાયરલેસ સંચારમાં ઉપયોગ થવાની અપેક્ષા છે.તેનો ઉપયોગ ઉચ્ચ આવર્તન પાવર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ અથવા ઇલેક્ટ્રોનિક પેકેજિંગના ક્ષેત્રમાં થઈ શકે છે.
પોસ્ટ સમય: ઓગસ્ટ-08-2022