2013年硅基電子設(shè)備新技術(shù)成果分析

一層薄薄的石墨烯片可以將信息處理器內(nèi)發(fā)熱區(qū)的工作溫度有效降低25%，從而極大地延長(zhǎng)了電腦和其他電子設(shè)備的使用壽命。這是來(lái)自瑞典Chalmers理工大學(xué)的科學(xué)家們研究出的目前世界上首例硅基電子設(shè)備石墨烯散熱片應(yīng)用的技術(shù)成果。

這項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)為未來(lái)電子設(shè)備小型化的發(fā)展打開(kāi)了一扇新的大門，突破了傳統(tǒng)的技術(shù)屏障。主持研究該項(xiàng)目的JohanLiu教授評(píng)價(jià)道。

由于多樣化功能需求的不斷增加，現(xiàn)代電子設(shè)備在工作過(guò)程中產(chǎn)生大量的熱量;有效進(jìn)行散熱進(jìn)而延長(zhǎng)器件壽命就顯得尤為重要。據(jù)研究，工作溫度每上升10℃，器件壽命就降低一半。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，研究者將重點(diǎn)放在了電子工作最密集的小區(qū)域內(nèi)的工作溫度上，例如信息處理器的內(nèi)部溫度。這些微小的熱區(qū)域在所有電子中都有所分布。就尺寸而言，它們呈現(xiàn)微觀或納米尺寸分布;換而言之，熱區(qū)域范圍為千分之一毫米甚至更小。熱區(qū)域的溫度在石墨烯散熱片的幫助下從155℃降低至115℃，不僅有效節(jié)約了能源，還延長(zhǎng)了電子設(shè)備的壽命。

有效散熱技術(shù)目前對(duì)于多數(shù)設(shè)備都是一個(gè)技術(shù)性挑戰(zhàn)。諸如汽車電子、能源電子、電腦、無(wú)線基站、發(fā)光二極管和LED燈等設(shè)備。在汽車電子系統(tǒng)中，點(diǎn)火系統(tǒng)的任何一個(gè)氣缸的火花塞都可以連續(xù)產(chǎn)生高達(dá)80瓦的電火花，并在一億分之一秒內(nèi)瞬間達(dá)到300瓦。LED設(shè)備內(nèi)由于極小的元件尺寸，熱強(qiáng)度也高達(dá)600W/cm2。

高級(jí)冷卻技術(shù)可以為電子產(chǎn)品的應(yīng)用帶來(lái)巨大優(yōu)勢(shì)。據(jù)美國(guó)一項(xiàng)調(diào)查研究，近乎50%的電子設(shè)備都利用冷卻散熱裝置來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。