එක්සත් ජනපදය චිප් උණුසුම මැඩපැවැත්වීම සඳහා ඉහළ තාප සන්නායකතාවක් සහිත අර්ධ සන්නායක ද්රව්ය සංවර්ධනය කරයි.
චිපයේ ට්‍රාන්සිස්ටර සංඛ්‍යාව වැඩිවීමත් සමඟ පරිගණකයේ පරිගණක ක්‍රියාකාරීත්වය අඛණ්ඩව වැඩිදියුණු වන නමුත් අධික ඝනත්වය නිසා බොහෝ උණුසුම් ස්ථාන ද ඇති වේ.
නිසි තාප කළමනාකරණ තාක්‍ෂණයකින් තොරව, ප්‍රොසෙසරයේ ක්‍රියාකාරී වේගය අඩු කිරීමට සහ විශ්වසනීයත්වය අඩු කිරීමට අමතරව, අධික උනුසුම් වීම වළක්වන අතර අමතර ශක්තියක් අවශ්‍ය වන අතර බලශක්ති අකාර්යක්ෂමතා ගැටළු ඇති කරයි. මෙම ගැටළුව විසඳීම සඳහා, කැලිෆෝනියා විශ්ව විද්‍යාලය, ලොස් ඇන්ජලීස් විසින් 2018 දී අතිශය ඉහළ තාප සන්නායකතාවක් සහිත නව අර්ධ සන්නායක ද්‍රව්‍යයක් නිපදවන ලද අතර එය දෝෂ රහිත බෝරෝන් ආසනයිඩ් සහ බෝරෝන් ෆොස්ෆයිඩ් වලින් සමන්විත වන අතර එය දැනට පවතින තාප විසර්ජන ද්‍රව්‍යවලට සමාන වේ. දියමන්ති සහ සිලිකන් කාබයිඩ්. අනුපාතය, තාප සන්නායකතාවය මෙන් 3 ගුණයකට වඩා වැඩිය.
2021 ජුනි මාසයේදී, ලොස් ඇන්ජලීස් හි කැලිෆෝනියා විශ්ව විද්‍යාලය, චිප්ස්වල තාප උත්පාදනය සාර්ථකව මැඩපැවැත්වීම සඳහා අධි බලැති පරිගණක චිප් සමඟ ඒකාබද්ධ කිරීමට නව අර්ධ සන්නායක ද්රව්ය භාවිතා කළ අතර එමඟින් පරිගණක ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කරන ලදී. පර්යේෂක කණ්ඩායම තාප විසර්ජන බලපෑම වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා තාප සින්ක් සහ චිපයේ සංකලනයක් ලෙස චිපය සහ තාප සින්ක් අතර බෝරෝන් ආසනයිඩ් අර්ධ සන්නායක ඇතුළත් කළ අතර සැබෑ උපාංගයේ තාප කළමනාකරණ ක්‍රියාකාරිත්වය පිළිබඳ පර්යේෂණ සිදු කරන ලදී.
පුළුල් ශක්ති පරතරයක් සහිත ගැලියම් නයිට්‍රයිඩ් අර්ධ සන්නායකයට බෝරෝන් ආසනයිඩ් උපස්ථරය බන්ධනය කිරීමෙන් පසු ගැලියම් නයිට්‍රයිඩ්/බෝරෝන් ආසනයිඩ් අතුරුමුහුණතේ තාප සන්නායකතාවය 250 MW/m2K තරම් ඉහළ අගයක් ගත් බව තහවුරු වූ අතර අතුරු මුහුණතේ තාප ප්‍රතිරෝධය අතිශයින් කුඩා මට්ටමකට ළඟා විය. බෝරෝන් ආසනයිඩ් උපස්ථරය ඇලුමිනියම් ගැලියම් නයිට්‍රයිඩ්/ගැලියම් නයිට්‍රයිඩ් වලින් සමන්විත උසස් ඉලෙක්ට්‍රෝන සංචලතා ට්‍රාන්සිස්ටර චිපයක් සමඟ තවදුරටත් සංකලනය වී ඇති අතර, දියමන්ති හෝ සිලිකන් කාබයිඩ් වලට වඩා තාප විසර්ජන බලපෑම සැලකිය යුතු ලෙස යහපත් බව තහවුරු වේ.
පර්යේෂක කණ්ඩායම උපරිම ධාරිතාවයෙන් චිපය ක්‍රියාත්මක කළ අතර කාමර උෂ්ණත්වයේ සිට ඉහළම උෂ්ණත්වය දක්වා උණුසුම් ස්ථානය මැනිය. පර්යේෂණාත්මක ප්රතිඵල පෙන්නුම් කරන්නේ දියමන්ති තාප සින්ක්හි උෂ්ණත්වය 137 ° C වන අතර සිලිකන් කාබයිඩ් තාප සින්ක් 167 ° C වන අතර බෝරෝන් ආසනයිඩ් තාප සින්ක් 87 ° C පමණක් වේ. මෙම අතුරුමුහුණතේ විශිෂ්ට තාප සන්නායකතාවය පැමිණෙන්නේ බෝරෝන් ආසනයිඩ් හි අද්විතීය ෆොනොනික් කලාප ව්‍යුහය සහ අතුරු මුහුණත ඒකාබද්ධ කිරීමෙනි. බෝරෝන් ආසනයිඩ් ද්රව්යය ඉහළ තාප සන්නායකතාවයක් පමණක් නොව, කුඩා අතුරු මුහුණත තාප ප්රතිරෝධයක් ද ඇත.
ඉහළ උපාංග මෙහෙයුම් බලය ලබා ගැනීම සඳහා එය තාප සින්ක් ලෙස භාවිතා කළ හැකිය. එය අනාගතයේ දී දිගු දුර, ඉහළ ධාරිතාවයකින් යුත් රැහැන් රහිත සන්නිවේදනය සඳහා භාවිතා කිරීමට බලාපොරොත්තු වේ. එය අධි සංඛ්‍යාත බල ඉලෙක්ට්‍රොනික හෝ ඉලෙක්ට්‍රොනික ඇසුරුම් ක්ෂේත්‍රයේ භාවිතා කළ හැකිය.
පසු කාලය: අගෝස්තු-08-2022