Исследовательская группа из Калифорнийского Университета (University of California) разработала новый способ охлаждения с использованием многослойного графена для отвода тепла от нитрида галлия — полупроводниковый материал, используемый в различных устройствах, начиная от электрических автомобилей и заканчивая светофорами, сообщает «WordScience.org».

Новый метод позволяет открыть путь к расширению рынка и способствует к применению нитрида галлия в электронике. Исследовательская группа «Nano-Device Laboratory» во главе с Александром Баландиным показали, что после внедрения альтернативных избегающих высокой температуры каналов с использованием многослойного графена, удалось снизить температуру в горячих точках нитрид-галлиевых транзисторов до 20° C.

Само снижение температуры достигается при использовании графена, который является превосходящим проводником тепла и применяя его можно увеличить срок службы транзисторов — это настоящий прорыв в преобразовании теплового управления.

В отличие от полупроводниковых и металлических плёнок, плёнки графена могут сохранять свои тепловые свойства даже при толщине в несколько нанометров. Командой исследователей был разработан и внедрён графен-графит на нитрид-галлиевых транзисторах. В отличие от традиционных методов, целью графена-графита является снятие высокой температура с горячих точек.

Чтобы показать, что температура в горячих точках может быть уменьшена на 20° C в транзисторах из нитрида галлия, которые работают при очень высоких мощностях, команда исследователей использовала микро-комбинационную спектроскопическую термометрию. Также, используя компьютерное моделирование, исследователи обнаружили, что производительность транзисторов с графеновым покрытием может быть выше в нитрид-галлиевых транзисторах, которые, как известно, имеют высокое термическое сопротивление.

Результаты данного исследования были опубликованы в журнале «Nature Communications».