تطبيق أشباه الموصلات في الصناعة الحرارية
المبرد هو مصطلح عام لسلسلة من الأجهزة المستخدمة لتوصيل وإطلاق الحرارة.تمتص معظم خافضات الحرارة الحرارة عن طريق ملامسة سطح أجزاء التسخين ، ثم تنقل الحرارة إلى أماكن أخرى من خلال التوصيل الحراري ، والذي يتضمن وضع تبديد الحرارة للمبدد الحراري ، وهو الطريقة الرئيسية لتبديد حرارة المبرد. في الديناميكا الحرارية ، يعتبر تبديد الحرارة هو انتقال الحرارة. يتم نقل الحرارة بشكل أساسي من خلال ثلاث طرق: التوصيل الحراري ، والحمل الحراري ، والإشعاع الحراري.
بالإضافة إلى تبريد الهواء المشترك وتبديد حرارة التبريد المتصل ، فإن غرفة التبريد لوحدة المعالجة المركزية التي يمكننا استخدامها يمكن أن تكون أيضًا مبددًا حراريًا لأشباه الموصلات. المبدأ الأساسي للمبدد الحراري لأشباه الموصلات هو نقل الحرارة إلى الطرف الساخن (الزعنفة) من خلال أشباه الموصلات وإخراج حرارة الزعنفة من خلال المروحة. لذلك ، يتم الانتهاء من تبديد الحرارة بشكل أساسي من خلال المروحة والزعنفة ، ولكن الحرارة تنتقل عبر أشباه الموصلات. لذلك ، يتم استخدام معظم استهلاك الطاقة لمبرد أشباه الموصلات لتشغيل المواد الموصلة للحرارة بأشباه الموصلات.
يشير مصطلح أشباه الموصلات إلى المادة التي يكون توصيلها بين الموصل والعازل في درجة حرارة الغرفة. تشمل مواد أشباه الموصلات الشائعة السيليكون والجرمانيوم وزرنيخيد الغاليوم وفوسفيد الإنديوم وما إلى ذلك. السيليكون هو أكثر مواد أشباه الموصلات نجاحًا والأكثر استخدامًا في التطبيقات التجارية بين جميع أنواع أشباه الموصلات.
سيكون لبلور أشباه الموصلات موصلية يمكن التحكم فيها بعد أن يتم تخديرها بعناصر شوائب محددة ، مما يجعل أشباه الموصلات أفضل مادة لتصنيع الرقائق الإلكترونية. نظرًا للطلب على الرقائق في الإلكترونيات الاستهلاكية ومركبات الطاقة الجديدة والأجهزة المنزلية الذكية ومحطات قواعد الاتصالات وغيرها من المجالات ، فقد شكلت الرقائق طلبًا مرتفعًا في السنوات الأخيرة. نظرًا للقيود الفنية والتكاليف ، أصبحت موارد الرقائق أكثر إحكامًا ، وأصبحت أشباه الموصلات محور تركيز السوق.
على الرغم من أن أشباه الموصلات قد تطورت بسرعة ، إلا أن تطوير المواد لم ينضج. من المتوقع أن يستغرق تصنيع جيل جديد من رقائق أشباه الموصلات وقتًا طويلاً.
في لحظة البحث عن البدائل وتدهور استهلاك الرقائق ، ستصبح مشكلة تبديد الحرارة هي المشكلة العاجلة التالية التي يجب حلها في المجالات ذات الطلب العالي ومتطلبات الأداء العالي للرقائق مثل الإلكترونيات الاستهلاكية ومركبات الطاقة الجديدة.
