Arséniure de bore = haute conductivité thermique

23 juillet 2018, 17:51
Arséniure de bore = haute conductivité thermique
Arséniure de bore = haute conductivité thermique
Si elle avait existé dans la nature, un certain nombre de prévisions indiquaient que la structure cristalline cubique de l'arséniure de bore lui aurait conféré une conductivité thermique élevée. Les chercheurs de l'université de l'Illinois à Urbana-Champaign et de l'université du Texas, Dallas, sont aujourd'hui à pied d'œuvre pour tester cette hypothèse après avoir réussi à construire cette structure cristalline.

La synthèse de ces cristaux a fait appel à un processus baptisé « transport en phase vapeur ». Dans ce procédé, le bore et l'arsenic sont combinés en phase vapeur, puis refroidis pour se condenser en petits cristaux. Une opération de synthèse par essai-erreur a révélé les conditions dans lesquelles pouvaient se former des cristaux de qualité appropriée. Les chercheurs ont obtenu un matériau possédant une conductivité thermique de 1 000 W / m / K à température ambiante, deux fois plus élevée que celle du carbure de silicium ou de l'argent, et atteignant près de 50 % de celle du diamant.

L'équipe procède actuellement à des essais du matériau pour les applications de dissipation de chaleur. Deux petits blocs possédant une forte conductivité thermique sont mis directement en contact avec des points à forte dissipation d'énergie dans une puce à semi-conducteurs, comme une LED de puissance ou un processeur gourmand en énergie. Ces blocs forment ainsi un pont thermique vers un dissipateur de plus grande surface constitué d'aluminium ou de cuivre. Sans ces dissipateurs à conductivité thermique élevée, la petite surface de contact entre la source de chaleur et le radiateur créerait un goulot d'étranglement thermique et réduirait les performances du dispositif.

Le diamant est occasionnellement utilisé pour cette fonction de dissipateur dans des applications très exigeantes, mais ce matériau est coûteux et les versions synthétiques souffrent de défauts structurels, ce qui les rend moins adaptés à cet usage. Ce nouveau matériau serait une alternative à la fois plus performante et abordable.
 
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