Πώς γίνεται η εφαρμογή ημιαγωγών στη θερμική βιομηχανία

Η ψύκτρα είναι ένας γενικός όρος για μια σειρά συσκευών που χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά και την απελευθέρωση θερμότητας. Οι περισσότερες ψύκτρες απορροφούν θερμότητα έρχονται σε επαφή με την επιφάνεια των θερμαντικών μερών και στη συνέχεια μεταφέρουν τη θερμότητα σε άλλα σημεία μέσω αγωγιμότητας θερμότητας, η οποία περιλαμβάνει τη λειτουργία απαγωγής θερμότητας της ψύκτρας, τον κύριο τρόπο απαγωγής θερμότητας του ψυγείου. Στη θερμοδυναμική, η διάχυση θερμότητας είναι μεταφορά θερμότητας. Η θερμότητα μεταφέρεται κυρίως με τρεις τρόπους: αγωγιμότητα θερμότητας, μεταφορά θερμότητας και ακτινοβολία θερμότητας.

Εκτός από την κοινή ψύξη αέρα και την απαγωγή θερμότητας υδατικής ψύξης, η ψύκτρα CPU που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε μπορεί επίσης να είναι μια ψύκτρα ημιαγωγών. Η βασική αρχή της ψύκτρας ημιαγωγών είναι να μεταφέρει θερμότητα στο θερμό άκρο (πτερύγιο) μέσω του ημιαγωγού και να απομακρύνει τη θερμότητα του πτερυγίου μέσω του ανεμιστήρα. Επομένως, η απαγωγή θερμότητας ουσιαστικά ολοκληρώνεται μέσω του ανεμιστήρα και του πτερυγίου, αλλά η θερμότητα μεταδίδεται μέσω του ημιαγωγού. Ως εκ τούτου, το μεγαλύτερο μέρος της κατανάλωσης ισχύος του καλοριφέρ ημιαγωγών χρησιμοποιείται για τη λειτουργία ημιαγωγών θερμοαγώγιμων υλικών.

Ο ημιαγωγός αναφέρεται στο υλικό του οποίου η αγωγιμότητα είναι μεταξύ αγωγού και μονωτή σε θερμοκρασία δωματίου. Τα κοινά υλικά ημιαγωγών περιλαμβάνουν το πυρίτιο, το γερμάνιο, το αρσενίδιο του γαλλίου, το φωσφίδιο του ινδίου, κ.λπ. Το πυρίτιο είναι το πιο επιτυχημένο και ευρέως χρησιμοποιούμενο υλικό ημιαγωγών σε εμπορικές εφαρμογές μεταξύ όλων των ειδών ημιαγωγών. Ο κρύσταλλος ημιαγωγών θα έχει ελεγχόμενη αγωγιμότητα αφού προστεθεί με συγκεκριμένα στοιχεία ακαθαρσίας, τα οποία καθιστά τον ημιαγωγό το καλύτερο υλικό για την κατασκευή ηλεκτρονικών τσιπ. Λόγω της ζήτησης για τσιπ σε ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης, οχήματα νέας ενέργειας, έξυπνες οικιακές συσκευές, σταθμούς βάσης επικοινωνίας και άλλα πεδία, τα τσιπ έχουν δημιουργήσει υψηλή ζήτηση τα τελευταία χρόνια. Λόγω τεχνικών περιορισμών και κόστους, οι πόροι τσιπ γίνονται όλο και πιο περιορισμένοι και οι ημιαγωγοί γίνονται το επίκεντρο της αγοράς.

Αν και η ανάπτυξη των ημιαγωγών έχει αναπτυχθεί γρήγορα, η ανάπτυξη των υλικών δεν είναι ώριμη. Αναμένεται ότι θα χρειαστεί πολύς χρόνος για την κατασκευή και την ωριμότητα της διαδικασίας μιας νέας γενιάς τσιπ ημιαγωγών. Τη στιγμή της αναζήτησης υποκατάστατων και της υποβάθμισης της κατανάλωσης τσιπ, το πρόβλημα της απαγωγής θερμότητας θα γίνει το επόμενο επείγον πρόβλημα που θα επιλυθεί σε τομείς με υψηλή ζήτηση και απαιτήσεις υψηλών επιδόσεων για τσιπ όπως ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης και οχήματα νέας ενέργειας.