استفاده از الماس برای کاهش گرما در دستگاههای الکترونیکی

یک تیم از محققان طی انجام یک پژوهش جدید نشان داده‌اند که وجود یک لایه از الماس در دستگاه‌های الکترونیک سبب پخش شدن گرما شده و عملکرد حرارتی این دستگاه‌ها را بهبود می‌بخشد.

کد خبر: ۱۲۹۵۵۳

تاریخ: ۲۶ مهر ۱۳۹۵ - ۱۵:۰۳

به گزارش ایران اکونومیست  به نقل از دیلی میل، متمرکز شدن بیش از حد گرما در قطعات الکترونیک سبب داغ شدن بیش از حد و در نهایت آسیب به آن می‌شود که  این امر به خصوص در دستگاه های ساخته شده از نیترید گالیم یک مسئله مهم است.

قطعات قدرتمند الکترونیکی بسیار گرم می‌شوند و زمانی که چندین قطعه در یک تراشه نیمه رسانا با هم ترکیب می‌شوند، حرارت می‌تواند به یک مشکل جدی تبدیل شود.

گرم شدن بیش از حد قطعات الکترونیک  سبب اتلاف انرژی شده و در نهایت به آن آسیب می‌رساند. در نتیجه، مدیریت میزان گرما برای قطعات الکترونیک امری حیاتی است.

این مسئله در دستگاه‌های ساخته شده از نیترید گالیم از اهمیت بیشتری برخوردار است زیرا نیترید گالیم قابلیت مدیریت ولتاژهای بالا را داشته و توانایی پشتیبانی قدرت بالاتر و پهنای باند بسیار بزرگ را دارد.

اما در یک تراشه ترانزیستوری نیترید گالیم، گرما در مناطق کوچک متمرکز شده و چندین نقطه را تشکیل می‌دهد که همین امر مشکل گرمایش را تشدید می‌کند.

این محققان نشان دادند که یک لایه از الماس می‌تواند سبب یکپارچه شدن گرما شده و عملکرد حرارتی دستگاه های نیترید گالیم را بهبود بخشد.

محققان یک تراشه آزمایشی حرارتی که شامل هشت نقطه کوچک به اندازه 0.45 در 0.3 میلی متر است را برای تولید گرما در دستگاه‌های واقعی به وجود آوردند.

آنها این تراشه را به یک لایه الماس با کیفیت بالا با استفاده از یک تکنیک به نام انباشت به روش تبخیر شیمیایی متصل کردند.

این الماس و تراشه آزمایشی با استفاده از یک فرآیند اتصال فشرده سازی حرارتی به یکدیگر و سپس به یک دستگاه کوچک خنک کننده microcooler متصل شدند .

آب به  دیواره منبع گرما برخورد و از طریق میکرو کانال عبور کرده تا حرارت را از بین ببرد و دستگاه را خنک نگه دارد.

لایه الماس و دستگاه کوچک خنک کننده توانستند حرارت دستگاه را به کمتر از 160 درجه سلسیوس برسانند.

به عقیده محققان این پژوهش، این کشف جدید می‌تواند کمک بزرگی به حفظ و نگهداری قطعات الکتریکی کند.