Nghiên cứu

Kim cương làm mát thiết bị

Vàng, bạc, kim cương... là những loại kim loại và đá quý có giá trị cao. Tuy nhiên bên cạnh giá trị vật chất, chúng còn được sử dụng trong nhiều mục đích khác nhau phục vụ khoa học.

Chúng ta vẫn thường thấy những viên kim cương lấp lánh màu sắc, những viên kim cương với hình dạng đúc khuôn, có nhiều kích cỡ khác nhau. Thật sự, kim cương đã trở thành biểu tượng của sự quý phái, là món đồ trang sức của giới thượng lưu.

Ngoài ra, chúng còn được sử dụng để phủ lưỡi cưa, mũi khoan, mài, tạo ra các siêu công cụ có thể cắt đứt bất cứ vật liệu nào. Kim cương có thể được sử dụng để làm tản nhiệt, cửa sổ bền và thậm chí cả loa chất lượng cao.

Mới đây, bằng phương pháp thực nghiệm và số, nhóm nghiên cứu thuộc Viện Khoa học, công nghệ và nghiên cứu Vi điện tử (A*STAR) của Singapo đã chứng minh một lớp kim cương có thể truyền nhiệt và cải thiện hiệu suất nhiệt của thiết bị gallium nitride. Các nhà khoa học đã chế tạo chip thử nghiệm chịu nhiệt chứa tám điểm nóng nhỏ, mỗi điểm có kích thước 0,45 mm x 0,3 mm để sản sinh nhiệt được tạo ra trong các thiết bị thực tế. Nhóm nghiên cứu đã kết nối chip với một lớp kim cương chất lượng cao được tạo ra bằng kỹ thuật lắng đọng hơi hóa học. Bộ tản nhiệt bằng kim cương và chip thử nghiệm được kết nối thông qua quy trình liên kết nén nhiệt động; sau đó được kết nối với một vi thiết bị làm mát, bao gồm một dãy vi kênh cỡ micro mét và mạng lưới tác động vi phản lực. Nước tác động đến thành của nguồn nhiệt và đi qua các vi kênh để hạ nhiệt và làm mát cấu trúc.

Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm thiết bị bằng cách sản sinh 10-120W nhiệt trong chip dày 100 - 200 micromet. Lớp tỏa nhiệt bằng kim cương và vi thiết bị làm mát đã giúp duy trì cấu trúc ở mức dưới 160oC để phân tán nhiệt. Trên thực tế, nhiệt độ tối đa của chip đạt 27,3% thấp hơn so với thiết bị sử dụng đồng làm lớp truyền nhiệt và thấp hơn 40% thiết bị không có lớp truyền nhiệt.

Kết quả thử nghiệm đã được xác nhận thêm bằng các mô phỏng nhiệt. Theo đó, hiệu suất được cải thiện hơn nhờ tăng độ dày của lớp kim cương. Ngoài ra, chất lượng liên kết tốt giữa chip gallium nitride và bộ tản nhiệt kim cương đóng vai trò quan trọng để đạt hiệu suất cao nhất.

"Chúng tôi hy vọng sắp tới sẽ chế tạo được thiết bị làm mát vi lưu mới công suất cao và đồng nhất hơn, cũng như sẽ quản lý nhiệt bằng lớp kim cương có độ dẫn nhiệt cao gần cổng điện tử", Han Han Yong thuộc Viện Khoa học, công nghệ và nghiên cứu Vi điện tử (A*STAR) của Singapo nói.
TH
Ý kiến bình luận của bạn đã được gửi!
Bật chế độ gõ tiếng Việt
Bình luận của bạn Để thuận tiện cho việc đăng tải, bạn vui lòng nhập ý kiến phản hồi bằng tiếng Việt có dấu.

Thông tin website

Chuyên trang Bản tin khoa học công nghệ.
Thực hiện : Phòng Khoa học - Công nghệ, Trung Tâm CNTT, BộVăn hoá,Thể thao & Du lịch.
Người chịu trách nhiệm chính: Nguyễn Thanh Liêm - Giám đốc.

Địa chỉ: Ngõ 2 số 20, Vân Hồ, Hoa Lư, Hà Nội;
Tel: 0243 9745845
Email: khoahoccongnghe@cinet.gov.vn
Ghi rõ nguồn khi phát lại thông tin từ website này.

Liên hệ Tòa soạn