Как бороться с перегревом электроники, не борясь с ним

      Комментарии к записи Как бороться с перегревом электроники, не борясь с ним отключены

Как бороться с перегревом электроники, не борясь с ним

С усложнением смартфонов, планшетов и тому аналогичных устройств тепло, которое они генерируют, растёт. А перегрев приводит к и сбои, чего хотелось бы избежать…

По идее, нужно бы как-то охлаждать внутренности всех этих пожирателей вашего времени. Но исследователи из Университета штата Нью-Йорк в Буффало (США) во главе с Джонатаном Бёрдом (Jonathan Bird) пошли в прямо противоположном направлении. Они создали полупроводниковое наноразмерное устройство из кристаллов арсенида галлия, по окончании чего пропустили через него ток относительно большого напряжения.

Произошло ожидаемое: количество тепла, выделяемого устройством при работе, быстро выросло.

Смотрите кроме этого: Официальные продажи смартфонов Apple iPhone в Украине стартуют 26 июня

26 июня в Украине стартуют официальные продажи смартфонов Apple iPhone. Данные об этом ITC.UA подтвердил начальник департамента потребительской электроники COMFY Иван Павлик. В продаже у больших сетей электроники покажутся как iPhone 5S, так и 5C.

Их цена для украинского рынка пока только утверждается, однако, по предварительной оценке стоимости будут близки к европейским. Отметим, что в Европе iPhone 5S в версии на 16 ГБ стоит 649 евро, а iPhone 5C – 549 евро. Соответственно, цена официальных iPhone возможно выше, чем на данный момент они предлагаются в «серых» поставках.

Для чего же эти господа издевались над электроникой? Дело в том, что перегрев вместо деградации устройства позвал его переход в квантовое состояние, защищающее его от эффектов перегрева и перевоплотившее разработку в надёжный канал для электрического тока, не обращая внимания на важный нагрев.

Как такое вероятно? Господин Бёрд проводит аналогию с Ниагарским водопадом: «Вода, либо энергия, поступает из внешнего источника — скажем, Великих озёр. После этого она устремляется в узкий канал (р.

Ниагара) и в итоге низвергается через водопад. А внизу падающая вода рассеивает собственную энергию, но, в отличие от водопада, рассеиваемая в микросхеме энергия после этого снова начинает циркулировать по ней в виде тепла, воздействуя на то, как как раз тепло воздействует (либо, в этом случае, не воздействует) на работу сети».

«Засовывание» электрического тока в узкий канал не смотря на то, что и ведет к росту тепловыделения конкретного нанотранзистора, но не приводит к проводимости квантового точечного контакта в нужном диапазоне температур. (Иллюстрация UB.)

Ток в устройстве «складывается» из электронов, каковые спонтанно организуются в узкую проводящую нить, идущую через нанопроводник. И в случае если тепло будет воздействовать лишь на окрестности данной нити, но не на неё саму, влияние роста температуры на проводимость окажется близко к нулю.

Применяемое устройство — галлий-арсенидный квантовый точечный контакт — испытывает электрон-фононное рассеивание, последствия которого мы принимаем как нагрев.

В то время, когда на квантовый точечный контакт (КТК) подают наносекундные импульсы тока, появляется экстремально замечательное электрон-фононное рассевание, которое, со своей стороны, рождает притяжение между электронами в КТК, через что идёт ток. Так, электроны спонтанно образуют узкую нить, в которой ток идёт, не обращая внимания на нагрев, а электронные состояния полупроводника, важные за транспорт электронов, ренормализуются.

Самое низкоэнергетическое из этих состояний образует поддиапазон, отделённый от остальных запрещённой территорией, которая шире, чем напряжение источника тока, а следовательно, не может быть преодолена, надёжно изолируя поддиапазон.

Сопротивление в совершённом опыте прекратило зависеть от нагрева и в широком спектре напряжений оставалось относительно постоянным, причём для температур от 4,2 до 300 К (в возможности данный диапазон, по словам учёных, возможно заметно расширен).

Предстоящая разработка этого направления, полагают исследователи, окажет помощь создать наноэлектронику, очень устойчивую к паразитному тепловыделению.

Отчёт об изучении размещён в издании Nature Nanotechnology.

Подготовлено по данным Университета штата Нью-Йорк в Буффало.

Создатель: Александр Березин

Интересные записи:

Почему перегревается ноутбук, процессор или видеокарта. Как это исправить.


Еще немного статей: