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J-GLOBAL ID：202202277441158468   整理番号：22A0570854

キャップドダイヤモンドヒートスプレッダーを用いたGaN HEMTのための近接合マイクロ流体冷却【JST・京大機械翻訳】

Near-junction microfluidic cooling for GaN HEMT with capped diamond heat spreader

著者 (2件)： Zhang Hang (Department of Mechanical and Aerospace Engineering, Rutgers, The State University of New Jersey, Piscataway, NJ 08854, USA) ,  Guo Zhixiong (Department of Mechanical and Aerospace Engineering, Rutgers, The State University of New Jersey, Piscataway, NJ 08854, USA)
資料名： International Journal of Heat and Mass Transfer  (International Journal of Heat and Mass Transfer)
巻： 186  ページ： Null  発行年： 2022年 
JST資料番号： C0390A  ISSN： 0017-9310  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 収縮サイズに対する一定のプッシュと出力密度の上昇により,GaN系デバイスの熱流束は劇的に強化され,接合温度を制御する効果的な冷却を必要とする。本研究では,自己加熱により発生する熱を抽出するために,マイクロチャンネルをGaN基板に直接エッチングする,接合温度緩和に標的化した埋込みマニホールドマイクロチャネル冷却(EMMC)配置を提示した。近接合マイクロチャネルを通る脱イオン水の単相層流を,EMMC配列を有する最近報告されたGaN電力変換器を模倣するユニットセル中で研究した。ユニットセルモデルの熱流力性能に及ぼすマニホールドとマイクロチャネルの幾何学的パラメータ,熱流束と流量の影響を徹底的に研究した。近接合マイクロ流体単相流に関連する105W/(m2・K)のオーダーの高い熱伝達係数が得られ,これは,GaN系デバイスに適用されるEMMCの優れた熱抽出能力を示した。大規模EMMCマルチフィンガーGaNデバイスの熱性能の予測におけるユニットセルモデルは実験と良く一致し,設計最適化のための詳細な流体流と温度分布を提供できる。さらに,キャップ付きダイヤモンド熱拡散器を,接合熱拡散抵抗を低減するために,EMMC GaNデバイスと統合した。0.86~3.01kW/cm2の範囲の高いダイ熱流束が,接合温度範囲48~110°Cで10μm厚さのダイヤモンドキャップしたGaN-on-SiC EMMCデバイスで効果的に除去できることを示した。キャップ付きダイヤモンドで補完したこの新しいEMMC配置は,高出力小型GaN系デバイスの実装と開発を容易にする究極の近接合冷却ソリューションとして有望である。Copyright 2022 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： エッチング ,  温度分布 ,  層流 ,  *ダイヤモンド ,  流量 ,  熱伝達率 ,  熱流束 ,  炭化ケイ素 ,  緩和現象 ,  熱特性 ,  *窒化ガリウム ,  単相 ,  熱流 ,  マイクロチャネル

著者キーワード (5件)： ヒートスプレッダー ,  GaN ,  高熱流束 ,  マイクロ流体冷却 ,  熱管理

分類 (2件)： 熱交換器,冷却器  (PA03020G) ,  対流・放射熱伝達  (PA02030K)

タイトルに関連する用語 (3件)： GaN ,  HEMT ,  流体