امریکہ چپ ہیٹنگ کو دبانے کے لیے اعلی تھرمل چالکتا کے ساتھ سیمی کنڈکٹر مواد تیار کرتا ہے۔
چپ میں ٹرانزسٹروں کی تعداد میں اضافے کے ساتھ، کمپیوٹر کی کمپیوٹنگ کارکردگی میں بہتری آتی رہتی ہے، لیکن زیادہ کثافت بھی بہت سے گرم مقامات پیدا کرتی ہے۔
مناسب تھرمل مینجمنٹ ٹکنالوجی کے بغیر، پروسیسر کے آپریشن کی رفتار کو کم کرنے اور قابل اعتمادی کو کم کرنے کے علاوہ، زیادہ گرمی کو روکنے اور اضافی توانائی کی ضرورت کی وجوہات بھی ہیں، جس سے توانائی کی غیر موثریت کے مسائل پیدا ہوتے ہیں۔اس مسئلے کو حل کرنے کے لیے، یونیورسٹی آف کیلیفورنیا، لاس اینجلس نے 2018 میں انتہائی اعلی تھرمل چالکتا کے ساتھ ایک نیا سیمی کنڈکٹر مواد تیار کیا، جو کہ نقص سے پاک بوران آرسنائیڈ اور بوران فاسفائیڈ پر مشتمل ہے، جو موجودہ گرمی کی کھپت کے مواد سے ملتا جلتا ہے۔ ہیرے اور سلکان کاربائیڈ.تناسب، تھرمل چالکتا کے 3 گنا سے زیادہ کے ساتھ۔
جون 2021 میں، یونیورسٹی آف کیلیفورنیا، لاس اینجلس نے ہائی پاور کمپیوٹر چپس کے ساتھ جوڑنے کے لیے نئے سیمی کنڈکٹر مواد کا استعمال کیا تاکہ چپس کی گرمی کی پیداوار کو کامیابی سے دبایا جاسکے، اس طرح کمپیوٹر کی کارکردگی میں بہتری آئی۔تحقیقی ٹیم نے ہیٹ سنک اور چپ کے امتزاج کے طور پر چپ اور ہیٹ سنک کے درمیان بوران آرسنائیڈ سیمی کنڈکٹر ڈالا تاکہ گرمی کی کھپت کے اثر کو بہتر بنایا جا سکے، اور اصل ڈیوائس کی تھرمل مینجمنٹ کی کارکردگی پر تحقیق کی۔
بوران آرسنائیڈ سبسٹریٹ کو وسیع انرجی گیپ گیلیم نائٹرائڈ سیمی کنڈکٹر سے جوڑنے کے بعد، اس بات کی تصدیق ہوئی کہ گیلیم نائٹرائڈ/بوران آرسنائیڈ انٹرفیس کی تھرمل چالکتا 250 میگاواٹ/m2K تک زیادہ تھی، اور انٹرفیس تھرمل مزاحمت انتہائی چھوٹی سطح تک پہنچ گئی۔بوران آرسنائیڈ سبسٹریٹ کو ایلومینیم گیلیم نائٹرائڈ/گیلیم نائٹرائڈ پر مشتمل ایک اعلی درجے کی ہائی الیکٹران موبلٹی ٹرانزسٹر چپ کے ساتھ مزید ملایا جاتا ہے، اور اس بات کی تصدیق کی جاتی ہے کہ حرارت کی کھپت کا اثر ہیرے یا سلکان کاربائیڈ کے مقابلے میں نمایاں طور پر بہتر ہے۔
تحقیقی ٹیم نے چپ کو زیادہ سے زیادہ صلاحیت پر چلایا، اور کمرے کے درجہ حرارت سے لے کر بلند ترین درجہ حرارت تک گرم جگہ کی پیمائش کی۔تجرباتی نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ ڈائمنڈ ہیٹ سنک کا درجہ حرارت 137°C ہے، سلکان کاربائیڈ ہیٹ سنک کا درجہ حرارت 167°C ہے، اور بوران آرسنائیڈ ہیٹ سنک کا درجہ حرارت صرف 87°C ہے۔اس انٹرفیس کی بہترین تھرمل چالکتا بوران آرسنائیڈ کے منفرد فونونک بینڈ کی ساخت اور انٹرفیس کے انضمام سے آتی ہے۔بوران آرسنائیڈ مواد میں نہ صرف اعلی تھرمل چالکتا ہے، بلکہ اس میں ایک چھوٹا انٹرفیس تھرمل مزاحمت بھی ہے۔
اسے زیادہ ڈیوائس آپریٹنگ پاور حاصل کرنے کے لیے ہیٹ سنک کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔یہ مستقبل میں طویل فاصلے، اعلی صلاحیت کے وائرلیس مواصلات میں استعمال ہونے کی امید ہے۔یہ ہائی فریکوئنسی پاور الیکٹرانکس یا الیکٹرانک پیکیجنگ کے میدان میں استعمال کیا جا سکتا ہے.
پوسٹ ٹائم: اگست 08-2022