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石墨烯兑现大功率半导体降温,将解决交通旗号灯,电动汽车的散热问题

发布日期:2018年08月28日    浏览次数:2448

  大功率LED光源寿命是高压钠灯的四倍以上,耗电仅为白炽灯的十分之一,以是多地用在景观照明、交通暗记灯等领域,但是散热问题阻碍着它的迅速普及。一般境况下,LED光源工作时所发作的热量占其消耗总功率的70%左右,热量若无法导出,将会影响产品性命周期、发光效率。热门降低20℃,寿命延长10倍。文中提到的降温新想法高昂民气,没关系想见,技术成熟并投入利用,都市的夜晚绚烂夺目

  据物理学家组织网5月9日(北京时间)报道,美国加州大学河滨分校伯恩斯工程学院的研究人员开发出一种新技术,可借助石墨烯实现大功率半导体设备的大幅降温,解决在交通信号灯和电动汽车中使用的半导体材料散热问题。相关研究报告5月8日发表在《自然·通讯》杂志上。

  自上世纪九十年代以来,半导体原料氮化镓被用于强光的制造,并因为高效和可耐高电压工作而被用于无线设备中。然而就像所有大功率操作设备一样,氮化镓晶体管会披发出多的热量,必要对其快速而有效的移除。科学家实验过倒焊芯片、复合基底等多种热量管理途径,但成绩不理想。若何为这些设备降温仍困扰着学界,氮化镓电子物业的市场份额和应用鸿沟因刁难以散热而受到限制。

  纳米设备尝试室开拓的新技术,使这一环境得到改善。考究小组由电子工程学教学亚历山大·巴兰金带领,他们在进行微拉曼光谱温度衡量时发觉,通过引入由多层石墨烯制成的瓜代散热通道,能使在高功率运转环境下的氮化镓晶体管中的热点降低20℃,并干系设备的寿命延长10倍。

  巴兰金表示,这代表了热量管理领域的变革性进展。与金属或半导体薄膜不同,多层石墨烯即使在本身厚度为数纳米时,能保持良好的热力性质,这使它们成为了制造侧面导热片和相连线的极佳备选。查究人员在氮化镓晶体管上设计并构建了石墨烯“被子”,使其能从热点处移除和传导热量。计算机模拟体现,采取热阻强的基底能使石墨烯“被子”的在氮化镓设备上发挥效用。



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