熱産業における半導体の応用方法

ヒートシンクは、熱を伝導および放出するために使用される一連のデバイスの総称です。 ほとんどのヒートシンクは、発熱部品の表面に接触することで熱を吸収し、熱伝導によって他の場所に熱を伝達します。これには、ラジエーターの主な放熱方法であるヒートシンクの放熱モードが含まれます。 熱力学では、熱放散は熱伝達です。 熱の伝わり方は主に、熱伝導、熱対流、熱放射の3つがあります。

一般的な空冷や液冷による放熱に加えて、CPU ヒートシンクとして半導体ヒートシンクも使用できます。 半導体ヒートシンクの基本原理は、半導体を通して熱をホットエンド（フィン）に伝え、ファンを通してフィンの熱を奪うことです。 したがって、基本的に放熱はファンとフィンを介して完了しますが、熱は半導体を介して伝達されます。 したがって、半導体ラジエーターの消費電力のほとんどは、半導体熱伝導材料の動作に使用されます。

半導体とは、室温で導電率が導体と絶縁体の中間である材料を指します。 一般的な半導体材料には、シリコン、ゲルマニウム、ガリウムヒ素、リン化インジウムなどが含まれます。シリコンは、あらゆる種類の半導体の中で商業用途で最も成功し、広く使用されている半導体材料です。半導体結晶は、特定の不純物元素をドープすると、制御可能な導電率を持ちます。半導体は電子チップの製造に最適な材料になります。 家庭用電化製品、新エネルギー自動車、スマート家電、通信基地局などの分野でのチップの需要により、チップは近年高い需要を形成しています。 技術的な制限とコストにより、チップのリソースはますます逼迫しており、半導体が市場の焦点になりつつあります。

半導体は急速に発展していますが、材料の開発はまだ成熟していません。 新世代の半導体チップの製造とプロセスの成熟には長い時間がかかることが予想されます。 代替品の模索とチップの消費劣化の現状において、家庭用電化製品や新エネルギー車など、チップの需要が高く高性能が求められる分野では、放熱の問題が次に解決すべき緊急課題となるだろう。