导热晶体有助于高功率电子器件保持冷静

时间：2022-02-03 12:25:04 来源：

UT DALLAS的研究人员及其合作者已经创造并表征了具有高导热性的硼砷化物的微小晶体。

高功率电子设备的内部工作必须保持冷却以可靠地运行。高内部温度可以使程序运行较慢，冻结或关闭。伊利诺伊大学的研究人员在Urbana-Champaign和德克萨斯大学，达拉斯合作，优化了硼砷化物的晶体生长过程 - 具有优异的热性能的材料，可以有效地消散电子设备中产生的热量。

研究结果在科学期刊上发表，标志着先前预测的超高导热率材料的第一次实现。

研究人员说，硼砷化物不是天然存在的材料，因此科学家必须在实验室中综合它。它还需要具有非常具体的结构和低缺陷密度，使其具有峰值导热性，因此其生长以非常受控的方式发生。

“我们研究了结构缺陷，并测量了在UT达拉斯生产的硼砷化物晶体的导热系数，”伊利诺伊州材料科学与工程系教授和负责人。“我们的实验还表明，原始理论不完整，需要精制充分了解高导热率。”

今天的大多数高性能电脑芯片和高功率电子设备由硅，一种晶体半导体材料制成，其具有散热的充分工作。但与其他融合在设备中的其他冷却技术相结合，硅可以只处理这么多，团队说。

钻石具有最高的已知热导率 - 硅的约15倍 - 但是在使用它的热管理时存在问题。“虽然钻石偶尔于苛刻的散热应用融合，但是，Manmade钻石电影的天然钻石和结构缺陷的成本使得在Eut Dallas的物理教授共同作者Bing LV表示，这是对电子产品广泛使用的不切实际。” 。

“使用称为化学蒸气运输的技术合成了硼砷化物晶体，”伊利诺伊州近代研究员齐伊郑。“元素硼和砷在气相中组合，然后冷却并冷凝成小晶体。我们组合广泛的材料表征和试验和错误的合成，找到产生足够高质量的晶体的条件。“

伊利诺伊州团队使用电子显微镜和一种称为时域热反射的技术，以确定实验室生长的晶体是否没有导致导热率降低的缺陷类型。

“我们测量了该研究中生产的数十种硼砷化物晶体，发现材料的导热率可以比今天用作散热器的最佳材料高三倍，”郑说。

研究人员说，工作的下一步将是尝试改善这种材料的增长和性质，以改善这种材料的大规模应用程序。

出版物：盛利等人。，“立方硼砷晶体的高导热系数”，2018年7月5日：EAAT8982; DOI：10.1126 / science.aat8982.

郑重声明：文章仅代表原作者观点，不代表本站立场；如有侵权、违规，可直接反馈本站，我们将会作修改或删除处理。

猜你喜欢

深度专题