Інженери з Технологічного інституту Джорджії (США) представили новий композитний матеріал для відводу тепла в мікроелектроніці.

Найтонші тепловідвідні пластини, виконані з такого матеріалу, будуть пов'язувати потужні напівпровідникові елементи з радіаторами, вентиляторами або тепловими трубками. Оскільки вчені прагнули зробити композит максимально ефективним, його основу складають частки алмазу, який має надзвичайно високий коефіцієнт теплопровідності – близько 2 000 Вт • м-1 • К-1. Для зв'язування цих частинок використовується пластичне та ковке срібло з коефіцієнтом ~ 400 Вт • м-1 • К-1. Варто зауважити, що ця цифра виглядає скромно тільки на тлі показників алмазу: часто застосовується в тепловідвідних пристроях мідь має такі ж характеристики.

Алмаз, підготовлений для створення композиту (фото Gary Meek).

Срібло виконує ще одну надзвичайно важливу функцію – допомагає привести у відповідність один з одним коефіцієнти термічного розширення композиту і напівпровідника; якщо параметри матеріалів не узгодити, контакт між ними буде ненадійним. Напівпровідники з широкою забороненою зоною (карбід кремнію, нітрид галію), на роботу з якими націлений композит, мають низький коефіцієнт термічного розширення, приблизно рівний (3-4) • 10-6 К, але у алмазу він ще нижче – 2 • 10 – 6 К Додавання необхідної кількості срібла з її коефіцієнтом у 20 • 10-6 К вирішує проблему.

Дослідники вже провели досліди з пластинами завтовшки в 250 мкм, виконаними з композиту з 50-процентним вмістом алмазу, і отримали обнадійливі результати. Найближчим часом почнеться тестування більш тонких зразків з підвищеною часткою алмазу, які повинні працювати ще ефективніше. Автори також намагаються скласти детальний теоретичний опис властивостей матеріалу.

За складом композиту неважко здогадатися, що він розрахований на військове застосування.

За матеріалами: Технологічного інституту Джорджії

Tweet

РОЗРОБКА ВЕБ-САЙТІВ, ПРОСУВАННЯ В ІНТЕРНЕТІ