Алмаз помогает охлаждать электронные девайсы

Мощные электронные компоненты ахти сильно нагреваются. Поскольку в одном полупроводниковом чипе сочетается огромное число компонентов, избыточный нагрев является значимой проблемой. Перегревающиеся компоненты электроники даром расходуют энергию и могут вести себя непредсказуемо неужто ломаться. Поэтому возможность контролировать градус нагрева компонентов является важной задачей. И учеными был найден до сего часа один, на сей раз бриллиантовый способ охлаждения.

Особую важность представляет охолаживание девайсов из нитрида галлия. Йонг Король (Yong Han) из Института микроэлектроники сингапурского Агентства науки, технологии и исследований (A*STAR) отмечает даровитость нитрида галлия работать с высоким напряжением, его высокую эффективность и пропускную способность.

Но у этих превосходных качеств убирать и обратная сторона — в транзисторном чипе изо нитрида галлия тепло концентрируется для маленьких площадях, образуя несколько очень нагретых участков.

Йонг Хан со своими коллегами эмпирически и посредством вычислений показали, что напластование алмаза способен равномерно распределять теплынь, повышая тем самым термическую пропускная способность девайсов на основе нитрида галлия.

Исследователями был создан чипок для термического теста с восемью крошечными точками нагрева, размером 0,45 получи 0,3 миллиметра каждая. Затем исследователи покрыли таковой чип слоем алмаза, произведенного с использованием технологии, называемой химическим осаждением с газовой фазы.

Алмазный распределитель тепла и испытательный чип были соединены с использованием процесса «склеивания» с применением термического сжатия. Поэтому был прикреплен микрокулер, девайс, заключающий ряд каналов микрометровой ширины и микродвигатель в толчковом режиме. Влага сталкивается со стенкой, являющейся источником тепла, спустя некоторое время проходит по микроканалам и устраняет избыточное тепленько, сохраняя структуру в достаточно прохладном состоянии.

Йонг Государь совместно с коллегами опробовал созданный ими девайс рядом генерируемой энергии нагрева в диапазоне через 10 до 120 ватт и протестировали чипы толщиной 100 и 200 микрометров. Рассеивая энергию нагрева, распределяющий тепленько алмазный слой и микрокулер помогают играть на руку температуру структуры на уровне вверх 160 градусов Цельсия.

Следует затронуть, что максимальная температура чипа, охлаждаемого до новой технологии, на 27,3% внизу, чем температура другого девайса, в котором в (видах распределения тепла используется медный мазок, и на 40% ниже температуры девайса, в котором распределяющий жарко слой не применяется вообще.

В дальнейшем результаты эксперимента были подтверждены термическим моделированием. Имитация также показывает, что производительность может существовать повышена еще больше с увеличением толщины алмазного слоя. Высокое ипостась соединения между чипом из нитрида галлия и алмазным распределителем тепла является значимым фактором, позволяющим предоставить наилучшую производительность.

Йонг Хан надеется, а удастся разработать новый жидкостный микрокулер с сильнее высокими и более постоянными охлаждающими способностями и достигнуть результата в сфере использования алмазного слоя с высокой проводимостью тепла в электронных девайсах.

Ровно по материалам sciencedaily.com

Источник