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,因此多地用在景观照明、交通暗号灯等领域,但是散热问题阻碍着它的迅速普及。一般环境下,LED光源工作时所爆发的热量占其消耗总功率的70%旁边,热量若无法导出,会影响产物生命周期、发亮效率。热门降低20℃,寿命延长10倍。文中提到的降温新想法着实激昂人心,能够想见,技术老练并投入运用,都市的黑夜绚烂夺目
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。
自上世纪九十年代今后,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,需要对其而有效的移除。科学家实验过倒焊芯片、复合基底等多种热量管理路线,但成就不抱负。若何为这些设备降温仍困扰着学界,氮化镓电子工业的阛阓份额和应用畛域因作对以散热而受到限制。
纳米设备测试室开发的新技术,使这一境遇得到改善。考究小组由电子工程学教学亚历山大·巴兰金指挥,他们在进行微拉曼光谱温度测量时发觉,通过引入由多层石墨烯制成的瓜代散热通道,能使在高功率运转境遇下的氮化镓晶体管中的热点降低20℃,并关连设备的寿命延长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差异,多层石墨烯即使在自己厚度为数纳米时,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毗邻线的极佳备选。查究职员在氮化镓晶体管上设计并构建了石墨烯“被子”,使其能从热门处移除和传导热量。计算机模拟呈现,选择热阻强的基底能使石墨烯“被子”的在氮化镓设备上发挥功效。
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