Jaunā tranzistoru tehnoloģija var palielināt siltuma izkliedes jaudu vairāk nekā divas reizes
Saskaņā ar ziņojumiem Osakas Metropolitēna universitātes pētnieku grupa ir izmantojusi dimantu, vislielāko siltumvadīto dabisko materiālu uz Zemes, kā substrātu, lai izveidotu gallija nitrīda (GaN) tranzistorus, kuriem ir vairāk nekā divas reizes lielāka siltuma izkliedes jauda nekā tradicionālajiem tranzistoriem. Tiek ziņots, ka tranzistoru var izmantot ne tikai 5G sakaru bāzes stacijās, meteoroloģiskajos radaros, satelītsakaros un citās jomās, bet arī mikroviļņu sildīšanā, plazmas apstrādē un citās jomās. Jaunākie pētījumu rezultāti nesen publicēti žurnālā "Small".
Pieaugot pusvadītāju ierīču miniaturizācijai, ir radušās tādas problēmas kā palielināts jaudas blīvums un siltuma ražošana, kas var ietekmēt šo ierīču veiktspēju, uzticamību un kalpošanas laiku. Tiek saprasts, ka gallija nitrīdam (GaN) uz dimanta ir daudzsološas perspektīvas kā nākamās paaudzes pusvadītāju materiālam, jo abiem materiāliem ir plašas joslas spraugas, kas nodrošina dimanta augstu vadītspēju un augstu siltumvadītspēju, pozicionējot tos kā lieliskus siltuma izkliedes substrātus.
Iepriekš zinātnieki bija mēģinājuši izveidot GaN struktūras uz dimantiem, apvienojot divus komponentus ar kādu pārejas vai adhezīvu slāni, taču abos gadījumos papildu slānis būtiski traucēja dimantu siltumvadītspēju, izjaucot galveno izdevīgo GaN dimantu kombināciju. Jaunākajā pētījumā Osakas publiskās universitātes zinātnieki ir veiksmīgi izgatavojuši GaN augstas elektronu mobilitātes tranzistorus, izmantojot dimantu kā substrātu. Šīs jaunās tehnoloģijas siltuma izkliedes veiktspēja ir vairāk nekā divas reizes lielāka nekā līdzīgas formas tranzistoriem, kas ražoti uz silīcija karbīda (SiC) substrātiem.
Lai maksimāli palielinātu dimanta augsto siltumvadītspēju, pētnieki integrēja kubiskā silīcija karbīda slāni starp GaN un dimantu. Šī tehnoloģija ievērojami samazina saskarnes termisko pretestību un uzlabo siltuma izkliedes veiktspēju. Šī jaunā tehnoloģija var ievērojami samazināt oglekļa dioksīda emisijas un potenciāli mainīt jaudas un radiofrekvenču elektronisko izstrādājumu izstrādi, uzlabojot siltuma pārvaldības iespējas.
