Pusvadītāju pielietojums termiskajā rūpniecībā
Heatsink ir vispārīgs termins virknei ierīču, ko izmanto siltuma vadīšanai un atbrīvošanai.Lielākā daļa siltumu absorbēs siltumu, saskaroties ar apkures daļu virsmu, un pēc tam pārnes siltumu uz citām vietām ar siltuma vadīšanu, kas ietver siltuma sprauslas siltuma izkliedēšanas režīmu, kas ir galvenais radiatora siltuma izkliedēšanas veids. Termodinamikā siltuma izkliedījums ir siltuma pārnese. Siltums galvenokārt tiek pārnests trīs veidos: siltuma vadīšana, siltuma konvekcija un siltuma starojums.
Papildus kopējai gaisa dzesēšanai un liauīdajai dzesēšanas siltuma izkliedēšanai CPU heatsink, ko mēs varam izmantot, var būt arī pusvadītāju sildelements. Pusvadītāju heatsink pamatprincips ir pārnest siltumu uz karsto galu (spuru) caur pusvadītāju un atņemt spuras siltumu caur ventilatoru. Tāpēc siltuma izkliedes būtībā tiek pabeigta caur ventilatoru un spuru, bet siltums tiek pārraidīts caur pusvadītāju. Tāpēc lielākā daļa pusvadītāju radiatoru enerģijas patēriņa tiek izmantota pusvadītāju siltumu vadīšanas materiālu darbībai.
Pusvadītājs attiecas uz materiālu, kura vadītspēja ir starp vadītāju un izolatoru istabas temperatūrā. Parastie pusvadītāju materiāli ir silīcijs, germānijs, gallija arsenīds, indija fosfīds utt. Silīcijs ir visveiksmīgākais un visplašāk izmantotais pusvadītāju materiāls komerciālos lietojumos starp visu veidu pusvadītājiem.
Pusvadītāju kristālam būs vadāma vadītspēja pēc tam, kad tas būs apvilkts ar specifiskiem piemaisījumu elementiem, kas padara pusvadītājus par labāko materiālu elektronisko mikroshēmu ražošanai. Ņemot vērā pieprasījumu pēc mikroshēmām plaša patēriņa elektronikā, jauniem enerģijas transportlīdzekļiem, viedās sadzīves tehnikas, sakaru bāzes stacijām un citām jomām, pēdējos gados liels pieprasījums ir veidojies šķeldām. Tehnisko ierobežojumu un izmaksu dēļ mikroshēmu resursi kļūst arvien saspringtāki, un pusvadītāji kļūst par tirgus fokusu.
Lai gan pusvadītāju attīstība ir strauji attīstījusies, materiālu attīstība nav nobriedusi. Paredzams, ka jaunas paaudzes pusvadītāju mikroshēmu izgatavošanai un procesa briedumam būs nepieciešams ilgs laiks.
Brīdī, kad tiek meklēti aizstājēji un mikroshēmu patēriņa pasliktināšanās, siltuma izkliedēšanas problēma kļūs par nākamo steidzamo problēmu, kas tiks atrisināta jomās ar augstu pieprasījumu un augstām veiktspējas prasībām mikroshēmām, piemēram, plaša patēriņa elektronikai un jauniem enerģijas transportlīdzekļiem.
