JavaScript is currently disabled.Please enable it for a better experience of Jumi.

Texasin Dallasin yliopiston ja Kalifornian yliopiston Samueli School Of Engineeringin tutkijat ovat kehittäneet uuden puolijohdemateriaalin, joka vetää lämpöä pois sirujen kuumista pisteistä paljon nopeammin kuin nykyiset materiaalit. Kyseessä on virheetön booriarseeni, joka on tehokkaampi hukkalämmön siirrossa ja hävittämisessä kuin mikään muu tunnettu puolijohde tai metalli.

Tämä voisi mahdollisesti mullistaa tietokoneiden prosessoreiden ja muun elektroniikan kuten ledien tehokkaamman lämpösuunnittelun. Työ on UCLA:n Yongjie Hun ja hänen opiskelijoidensa useiden vuosien tutkimusten huipentuma, ja se sisälsi materiaalien suunnittelun ja valmistuksen, ennustavan mallintamisen ja lämpötilan tarkan mittauksen.

UCLA:n toteuttaman boorin ja arseenin yhdistelmän ennätyskorkea lämmönjohtavuus (1300 W/mK) on yli kolme kertaa parempi kuin tällä hetkellä käytetyillä materiaaleilla, kuten piikarbidilla ja kuparilla.

Myös Texas Dallasin yliopiston tutkijat ja heidän Illinoisin Urbana-Champaignin ja Houstonin yliopistojen yhteistyökumppanit ovat luoneet erittäin korkean lämmönjohtavuuden omaavaa booriarseenia. Mittauksissaan he saivat lämpöjohtavuuden arvoiksi noin 1000 wattia metri-kelviniä kohden. Vastaavia arvoja löytyy nykyään lähinnä vain timantista. Esimerkiksi piin vastaava arvo on 150 wattia metriä ja kelviniä kohti.

Tutkijoiden mukaan booriarseenikiteiden ainutlaatuiset piirteet kuten boori- ja arseeniatomien välinen massojen ero edistävät fononien kykyä kulkea tehokkaammin pois kiteistä. Vaikka arseeni itsessään voi olla myrkyllistä ihmisille, yhdisteeseen liittyneenä se muuttuu erittäin stabiiliksi ja myrkyttömäksi.

Materiaalin puolijohdeominaisuudet ovat hyvin vertailukelpoisia piin kanssa, joten siksi olisi ihanteellista sisällyttää booriarseenia puolijohderakenteisiin, toteaa UT Dallasin apulaisprofessori Bing Lv.

Myös UCLA:n Hu toteaa, että materiaalilla on erinomainen mahdollisuus integroitua nykyisiin valmistusprosesseihin sen puolijohdeominaisuuksien vuoksi. Se voisi korvata nykyiset puolijohdemateriaalit tietokoneille ja mullistaa elektroniikkateollisuutta.

Veijo Hänninen
Nanobittejä 7.8.2018

 
 

ETNtv

Watch ECF18 videos

 

Tämän takia Huaweita pelätään

Maailmalla on käynnissä omituinen sota, jossa yhä useammat maat kieltävät kiinalaisten laitevalmistajien laitteiden käytön tulevissa 5G-verkoissa. Mutta miksi amerikkalaiset pelkäävät Huaweita? MIT Technology Review -lehti listaa kuusi syytä.

Lue lisää...

IoT-solmun voi toteuttaa valmiilla alustalla

Artikkelissa kuvataan, miten SoC-piirille suunnitellaan datankeruuseen, analyysiin ja ohjaukseen tarkoitettu IoT-solmu käyttäen Adesto Technologiesin SmartEdge-alustaa. Suunnittelussa paneudutaan erityisesti ohjaussilmukoiden nopeuttamiseen yhdistettynä tehokkaaseen tiedonsiirtoon ja parempaan turvallisuuteen.

Lue lisää...

LATEST NEWS

 

NEWSFLASH

 
ETN_fi The next Linux kernel will be called 5.0. See https://t.co/w0D75j9wCI and https://t.co/HkrVCuyfST
ETN_fi Digi-Key arpoi Electronicassa Chevy Camaro V8 -avoauton. Voittajaksi valikoitui regensburgilainen opiskelija Marco.… https://t.co/3P0cNN5wfZ
ETN_fi ams:n 3D-kasvontunnistus tulossa Snapdragonille: ams and Qualcomm Technologies to focus engineering strengths on ac… https://t.co/XpYvAvGEp1
ETN_fi Disobey-hakkeritapahtuma tammikuussa neljättä kertaa Helsingissä https://t.co/pBdYFx7jUr @Disobey_fi
ETN_fi Viranomaisverkko Virveen tulee mobiililaajakaista ensi vuonna. Kumppanioperaattorikin selviää kilpailutuksessa v. 2… https://t.co/TtNorpIQy2