固態熱敏電晶體可利用電場控制熱流
加州大學洛杉磯分校的研究人員開發了一種首創的固態熱晶體管,有朝一日可用於更好地控制電子設備中的熱量。這項技術與其他先進技術相結合,可以幫助設計更快、更強大的處理器。
熱量是電子設備的頭號敵人。正如電氣和電子工程學會(IEEE)正確指出的那樣,散熱片歷來被用來被動地將多餘的熱量從熱源中帶走。涉及移動部件或液體的主動方法也取得了成功,但它們需要一定時間才能有效提升以滿足負載要求。
相反,熱晶體管旨在利用電場控制熱流。正如IEEE 所解釋的,研究人員的熱晶體管利用一層分子薄膜作為電晶體的通道。透過施加電場,薄膜中的鍵會變得更強,從而增加其熱導率。
研究小組的熱敏電晶體在許多方面都很吸引人。首先,與其他散熱方法相比,它只需少量電能就能控制熱流,而且熱導率比分子運動解決方案高13 倍。更重要的是,它可以在單一封裝上使用多個,以提高散熱性能,而且還有助於在三維堆疊晶片等新型設計中瞄準熱點。
主要作者胡永傑指出,科學家和工程師一直強烈希望能像控制電子裝置那樣控制熱傳遞,但這一直是一項具有挑戰性的工作。
最好的是,這並不是一種非此即彼的情況,你必須選擇一種冷卻方法而不是另一種。熱晶體管沒有理由不與其他新興技術(如替代基板、新設計和現有冷卻技術)搭配使用,以達到最佳效果。
該團隊的相關研究最近發表在《科學》雜誌:
雖然前景看好,但胡承認這項技術仍處於早期開發階段,未來的迭代必須表現出更好的性能。