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2023.03.01
學習教室

新一代伺服器浸沒式冷卻技術

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冷卻散熱技術

 

隨著科技的進步,許多電子產品的尺寸越來越小。然而,由於電流通過時會產生熱量,因此過熱成為限制電子設備縮小尺寸的一大挑戰,科學家們發現,由矽的同位素製成的奈米線,其導熱性比普通矽好 150%,這項技術未來有望應用在電腦晶片上,使其溫度大幅降低。

 

當電子系統運作時,電流產生大量熱量,長時間的累積可能損壞元件,此外,研究人員發現,矽的同位素「矽-28」(Si-28)有助於製造具有卓越冷卻性能的電腦晶片,至少有 92% 的矽以矽-28 的形式存在,另外 5% 為矽-29(Si-29),剩下的 3% 為矽-30(Si-30);儘管這些同位素具有相同的電子功能,過去的研究發現,矽-29 和矽-30 中的「雜質」會中斷熱量的流動。

 

在使用矽-28 製成的散裝元件時,熱傳導性提高了 10%,但製作成本的增加卻不划算,研究人員後來使用矽-28 製成的奈米線,發現其導熱性出乎意料地優越,原本預計可以改善 20% 的效果,但實際上,性能超過了使用天然矽製成的奈米線 150%,這是因為奈米線外部形成了一層二氧化矽(silicon dioxide),平滑了散熱表面的粗糙度,而奈米線內部由於沒有其他同位素的干擾,熱量能夠順利通過奈米線的核心。

 

文字編輯 高柏科技團隊

 


林唯耕教授
 

作者

林唯耕教授

學歷 | 美國馬里蘭大學博士
現職 | 國立清華大學,工程與系統科學系,兼任教授
專長 | 電子構裝散熱、熱管、環路式熱管(CPL,LHP,PHP)、節能設計、太陽能儲熱與冷卻、熱流系統、電子元件之冷卻、雙相流、人造衛星暨高空飛行物之熱傳元件

 

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