Kuinka puolijohteiden käyttö lämpöteollisuudessa toimii

Jäähdytyselementti on yleinen termi laitteille, joita käytetään lämmön johtamiseen ja vapauttamiseen. Useimmat jäähdytyselementit absorboivat lämpöä koskettamalla lämmitysosien pintaa ja siirtävät sitten lämmön muihin paikkoihin lämmön johtumisen kautta, joka sisältää jäähdytyslevyn lämmönpoistotilan, joka on jäähdyttimen tärkein lämmönpoistotapa. Termodynamiikassa lämmön poistuminen on lämmönsiirtoa. Lämpöä siirretään pääasiassa kolmella tavalla: lämmön johtuminen, lämmön konvektio ja lämpösäteily.

Yleisen ilmajäähdytyksen ja liauid-jäähdytyksen lämmönpoiston lisäksi käytettävä CPU-jäähdytyselementti voi olla myös puolijohdejäähdytyselementti. Puolijohdejäähdytyselementin perusperiaate on siirtää lämpöä kuumaan päähän (evälle) puolijohteen läpi ja ottaa evän lämpö pois puhaltimen kautta. Siksi lämmön poistuminen tapahtuu olennaisesti tuulettimen ja evän kautta, mutta lämpö siirtyy puolijohteen kautta. Siksi suurin osa puolijohdesäteilijän virrankulutuksesta käytetään puolijohteisten lämpöä johtavien materiaalien toimintaan.

Puolijohteella tarkoitetaan materiaalia, jonka johtavuus on johtimen ja eristeen välissä huoneenlämpötilassa. Yleisiä puolijohdemateriaaleja ovat pii, germanium, galliumarsenidi, indiumfosfidi jne. Pii on menestynein ja laajimmin käytetty puolijohdemateriaali kaupallisissa sovelluksissa kaikenlaisten puolijohteiden joukossa. Puolijohdekiteillä on säädettävä johtavuus sen jälkeen, kun se on seostettu tietyillä epäpuhtauselementeillä. tekee puolijohteesta parhaan materiaalin elektronisten sirujen valmistukseen. Kulutuselektroniikan, uusien energiaajoneuvojen, älykoneiden, viestinnän tukiasemien ja muiden alojen sirukysynnän vuoksi siruille on muodostunut viime vuosina suuri kysyntä. Teknisistä rajoituksista ja kustannuksista johtuen siruresurssit kiristyvät ja puolijohteet ovat nousemassa markkinoiden painopisteeseen.

Vaikka puolijohteet ovat kehittyneet nopeasti, materiaalien kehitys ei ole kypsää. Uuden sukupolven puolijohdesirujen valmistuksen ja prosessikypsyyden odotetaan kestävän pitkään. Korvikkeiden etsimisen ja sirun kulutuksen heikkenemisen hetkellä lämmönpoisto-ongelmasta tulee seuraava kiireellinen ratkaistava ongelma aloilla, joilla siruille on suuri kysyntä ja korkeat suorituskykyvaatimukset, kuten kulutuselektroniikka ja uudet energiaajoneuvot.