Новости из мира высоких технологий

Алмаз помогает охлаждать электронные девайсы

Мощные электронные компоненты очень сильно нагреваются. Поскольку в одном полупроводниковом чипе сочетается множество компонентов, избыточный нагрев является значимой проблемой. Перегревающиеся компоненты электроники зря расходуют энергию и могут вести себя непредсказуемо или ломаться. Поэтому возможность контролировать степень нагрева компонентов является важной задачей. И учеными был найден еще один, на сей раз алмазный способ охлаждения.

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

Но у этих превосходных качеств есть и обратная сторона — в транзисторном чипе из нитрида галлия тепло концентрируется на маленьких площадях, образуя несколько сильно нагретых участков.

Йонг Хан со своими коллегами экспериментально и посредством вычислений показали, что слой алмаза способен равномерно распределять тепло, повышая тем самым термическую производительность девайсов на основе нитрида галлия.

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

Алмазный распределитель тепла и тестовый чип были соединены с использованием процесса «склеивания» с применением термического сжатия. Затем был прикреплен микрокулер, девайс, содержащий ряд каналов микрометровой ширины и микродвигатель в толчковом режиме. Вода сталкивается со стенкой, являющейся источником тепла, затем проходит по микроканалам и устраняет избыточное тепло, сохраняя структуру в достаточно прохладном состоянии.

Йонг Хан совместно с коллегами опробовал созданный ими девайс при генерируемой энергии нагрева в диапазоне от 10 до 120 ватт и протестировали чипы толщиной 100 и 200 микрометров. Рассеивая энергию нагрева, распределяющий тепло алмазный слой и микрокулер помогают поддерживать температуру структуры на уровне ниже 160 градусов Цельсия.

Следует отметить, что максимальная температура чипа, охлаждаемого по новой технологии, на 27,3% ниже, чем температура другого девайса, в котором для распределения тепла используется медный слой, и на 40% ниже температуры девайса, в котором распределяющий тепло слой не применяется вообще.

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

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

По материалам sciencedaily.com


Источник: Алмаз помогает охлаждать электронные девайсы
Автор:
Теги: исследования использование железо исследование армия Вода Электроника Кулеры Системы охлаждения Задача

Комментарии (0)

Сортировка: Рейтинг | Дата
Пока комментариев к статье нет, но вы можете стать первым.
Написать комментарий:
Напишите ответ :
Упражнение «Алмаз»: простой способ получить точеные и подтянутые руки
23
Женский каприз 03:42 31 май 2019
Проклятый алмаз Хоупа.
Проклятый алмаз Хоупа.
0
Интересный мир 19:27 18 июл 2023
От чего помогает оксолиновая мазь?
16
Женский развлекательный и поучительный сайт. 15:00 29 май 2019
Самые опасные электронные приборы у вас дома
Самые опасные электронные приборы у вас дома
6
Человек познаёт мир 10:29 08 фев 2024
Девайсы, которые хозяйки часто используют неправильно
Девайсы, которые хозяйки часто используют неправильно
4
Человек познаёт мир 19:32 16 фев 2026
Пацан нашел алмаз
0
Интересности 14:00 17 мар 2017
Сумасшедшие девайсы из Страны восходящего солнца — Eщё
0
Интересный мир 04:25 14 май 2016
Кристалл, который может сокрушить алмаз: в поисках самого твердого материала
0
Новости высоких технологий 10:30 22 авг 2016
Алмаз больше не самый твердый камень в мире
0
Интересный мир 04:20 05 янв 2017
Помогает ли протеин худеть?
Помогает ли протеин худеть?
0
Страничка добра и сплошного жизненного позитива! 11:39 23 мар 2026
Алмаз: боевая секретная космическая станция СССР
0
Интересный мир 07:20 30 дек 2016
Аннушка, посмотри, за кого ты вышла. Человек готов отца родного без крыши оставить ради колёс.
Аннушка, посмотри, за кого ты вышла. Человек готов отца родного без крыши оставить ради колёс.
0
Страничка добра и сплошного жизненного позитива! 20:39 Сегодня

Выберете причину обращения:

Выберите действие

Укажите ваш емейл:

Укажите емейл

Такого емейла у нас нет.

Проверьте ваш емейл:

Укажите емейл

Почему-то мы не можем найти ваши данные. Напишите, пожалуйста, в специальный раздел обратной связи: Не смогли найти емейл. Наш менеджер разберется в сложившейся ситуации.

Ваши данные удалены

Просим прощения за доставленные неудобства