สารกึ่งตัวนำใหม่ทำให้ชิปคอมพิวเตอร์เย็นลง

ขนาดของชิปคอมพิวเตอร์ลดลงในช่วงหลายปีที่ผ่านมา และตอนนี้มีขนาดถึงระดับนาโนแล้ว ซึ่งหมายความว่าสามารถบีบทรานซิสเตอร์หลายพันล้านตัวลงบนชิปคอมพิวเตอร์เพียงตัวเดียวได้ ความหนาแน่นของชิปที่เพิ่มขึ้นนี้ทำให้คอมพิวเตอร์ทำงานเร็วขึ้นและมีประสิทธิภาพมากขึ้น แต่ก็ยังสร้างฮอตสปอตที่แปลเป็นภาษาท้องถิ่นบนชิปด้วย หากความร้อนที่เพิ่มขึ้นนี้ไม่ได้รับการจัดการอย่างเหมาะสม

ระหว่างการทำงาน

โปรเซสเซอร์ของคอมพิวเตอร์จะเริ่มร้อนมากเกินไป สิ่งนี้ทำให้พวกเขาช้าลงและทำให้ไม่มีประสิทธิภาพ

โบรอนอาร์เซไนด์ที่ปราศจากข้อบกพร่องนักวิจัยที่นำได้พัฒนาวัสดุการจัดการความร้อนแบบใหม่ที่มีประสิทธิภาพในการดึงและกระจายความร้อนได้ดีกว่าโลหะหรือวัสดุเซมิคอนดักเตอร์อื่นๆ ที่รู้จัก

เช่น เพชรและซิลิกอนคาร์ไบด์ วัสดุใหม่นี้เรียกว่าโบรอนอาร์เซไนด์ (BAs) ที่ปราศจากข้อบกพร่อง และตอนนี้หูและเพื่อนร่วมงานประสบความสำเร็จในการเชื่อมต่อกับชิปคอมพิวเตอร์ที่มีทรานซิสเตอร์แกลเลียมไนไตรด์ (GaN) ที่มีอิเล็กตรอนเคลื่อนที่สูงแบบวงกว้างแบนด์วิดท์เป็นครั้งแรก

เมื่อใช้การวัดการถ่ายเทความร้อน นักวิจัยพบว่าโปรเซสเซอร์ที่เชื่อมต่อกับ BA และทำงานที่ความจุเกือบสูงสุดมีอุณหภูมิจุดร้อนต่ำกว่าวัสดุจัดการความร้อนอื่นๆ ที่ความหนาแน่นกำลังของทรานซิสเตอร์เท่ากัน ในระหว่างการทดลอง อุณหภูมิของอุปกรณ์ที่มี BAs เพิ่มขึ้นจากอุณหภูมิห้อง

เป็นประมาณ 360 K เมื่อเทียบกับประมาณ 410 K และ 440 K ตามลำดับ สำหรับเพชรและซิลิกอนคาร์ไบด์ประสิทธิภาพมาตรฐานใหม่“เราได้แสดงให้เห็นว่าเราสามารถประมวลผลโครงสร้าง เหล่านี้และรวมเข้ากับการออกแบบชิปทรานซิสเตอร์ที่มีการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนสูงได้”“ประสิทธิภาพมาตรฐาน

ที่เราแสดงให้เห็นนั้นแสดงให้เห็นถึงประโยชน์มากมายสำหรับการใช้งานในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังสูงและบรรจุภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ในอนาคต”นอกจากการนำความร้อนสูงแล้ว Hu ยังเสริมว่า BAs เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการจัดการความร้อนด้วยเหตุผลอื่นเช่นกัน: มีความต้านทานขอบเขตความร้อนต่ำ 

ซึ่งหมายความว่า

ความร้อนที่ส่งผ่านไปยังวัสดุเชื่อมต่อจะไม่ช้าลงมากนักเมื่อเทียบกับเครื่องกระจายความร้อนอื่นๆ “นี่เหมือนกับว่าความร้อนเพียงแค่ต้องก้าวข้ามขอบถนนเมื่อเข้าไปในวัสดุที่อยู่ติดกัน แทนที่จะต้องกระโดดข้ามสิ่งกีดขวาง” เขาอธิบาย โครงสร้างวงโฟนันที่เป็นเอกลักษณ์ความต้านทานขอบเขตความร้อนต่ำ

ของโบรอนอาร์เซไนด์เกิดจากโครงสร้างแถบโฟนอนที่เป็นเอกลักษณ์ สำหรับวัสดุสารกึ่งตัวนำที่เชื่อมต่อกันสองชนิด ความต้านทานนี้มักขึ้นอยู่กับความไม่ตรงกันระหว่างสเปกตรัมการสั่นของโฟนัน (การสั่นของโครงตาข่ายคริสตัล) ของทั้งสองอย่าง ความไม่ตรงกันนี้มักจะคำนวณโดยการเปรียบเทียบอุณหภูมิ

ที่โฟนอนสั่นกับความถี่สูงสุดในแต่ละอัน ความแตกต่างเล็กน้อยในอุณหภูมิ Debye นี้ควรส่งผลให้ความต้านทานขอบเขตความร้อนลดลง ในทางกลับกัน ความแตกต่างอย่างมากหมายถึงความต้านทานขอบเขตความร้อนที่สูงขึ้น สารกึ่งตัวนำส่วนใหญ่ (รวมถึงซิลิกอน เจอร์เมเนียม แกลเลียมอาร์เซไนด์ 

และแกลเลียมไนไตรด์) และโลหะมีอุณหภูมิ Debye ต่ำกว่า 700 K นักวิจัยอธิบาย ในทางกลับกัน วัสดุต้นแบบที่นำความร้อนสูง เช่น เพชรและคิวบิกโบรอนไนไตรด์ (BN) มีอุณหภูมิ Debye สูงกว่ามาก (มากกว่า 2,000 K) เนื่องจากความเร็วโฟนอนสูง ความต้านทานขอบเขตความร้อนสำหรับไดมอนด์

และส่วนต่อประสาน 

การค้นหาซูเปอร์โนวาเป็นการโหมโรงอย่างเหมาะสมสำหรับผลลัพธ์ที่น่าทึ่งซึ่งเกิดจาก WMAP ในปี 2546 CMB อาจเป็นพาหนะที่ดีที่สุดสำหรับจักรวาลวิทยาแบบคลาสสิก เมื่อคุณมองย้อนกลับไปในยุคที่เอกภพมีอายุเพียงไม่กี่แสนปี คุณกำลังมองข้ามจักรวาลส่วนใหญ่ที่สังเกตได้ พื้นฐานขนาดใหญ่นี้

ทำให้สามารถดำเนินการสำรวจได้อย่างแม่นยำ สเปกตรัมที่สังเกตได้ของการแปรผันของอุณหภูมิจะแสดงจุดสูงสุดและต่ำสุดซึ่งมีข้อมูลรายละเอียดที่น่าอัศจรรย์เกี่ยวกับพารามิเตอร์พื้นฐานทางจักรวาลวิทยาที่อธิบายไว้ข้างต้น (และอื่นๆ อีกมากมาย) การทดลอง CMB ก่อนหน้านี้ โดยเฉพาะ 

ได้กำหนดกรอบพื้นฐานที่เรียกว่าจักรวาลวิทยาที่สอดคล้องกัน พลังค์ไม่เพียงยืนยันภาพนี้เท่านั้น แต่ยังทำให้แม่นยำยิ่งขึ้น โดยตรึงพารามิเตอร์อิสระให้มีความแม่นยำอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน (รูปที่ 5)ความแม่นยำที่เพิ่มขึ้นของการประมาณค่าพารามิเตอร์ของจักรวาลวิทยาทำให้ความหย่อนยานทางทฤษฎี

ในแบบจำลองบิกแบงแน่นขึ้น แต่ก็ไม่สร้างความตึงเครียดในระดับหนึ่ง การรวมการวัด CMB เข้ากับข้อมูลอื่นๆ (เช่น ซุปเปอร์โนวาหรือการวัดโครงสร้างขนาดใหญ่) ดูเหมือนจะทำให้ค่าที่เหมาะสมที่สุดห่างจากตำแหน่งที่ควรจะเป็นเล็กน้อย หากได้มาจาก CMB เพียงอย่างเดียว อย่างไรก็ตาม 

หลักฐานทางสถิติสำหรับความไม่ลงรอยกันระหว่างพารามิเตอร์ – สำหรับการออกจากแบบจำลองมาตรฐานที่สำคัญ – ยังคงมีเพียงเล็กน้อย อย่างน้อยก็ในขณะนี้การยืนยันและการปรับแต่งจักรวาลวิทยาที่สอดคล้องกันเป็นความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่ เทียบได้กับการสร้างแบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์

ของอนุภาค แต่จักรวาลวิทยามีมากกว่าการเพิ่มความแม่นยำของการประมาณค่าพารามิเตอร์ของจักรวาลวิทยา เราต้องถามด้วยว่าเราสามารถค้นพบหลักฐานของสิ่งใดก็ตามที่อยู่นอกเหนือมุมมองมาตรฐานของเราเกี่ยวกับจักรวาลได้หรือไม่ไม่ใช่ หัวข้อสำคัญเรื่องหนึ่งคือ “ไม่ใช่แบบเกาส์เซียน” 

เนื่องจากทฤษฎีที่ง่ายที่สุดของการพองตัวของจักรวาลวิทยาทำนายการสร้างความไม่สม่ำเสมอของแอมพลิจูดขนาดเล็กในเอกภพยุคแรกซึ่งประทับอยู่บนรูปแบบการแผ่รังสีที่สังเกตได้ ความผิดปกติเหล่านี้โดยพื้นฐานแล้วจะอยู่ในรูปของคลื่นเสียง ดังนั้นในความหมายที่แท้จริง การพองตัวทำให้เกิด “ปัง” ในบิกแบง และด้วยเหตุนี้จึงมีส่วนรับผิดชอบในการสร้างกาแลคซีและโครงสร้างขนาดใหญ่

Credit : เว็บสล็อตแท้ / สล็อตเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์