LED芯片层级声子热输运介观模拟

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51706079
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    24.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0603.传热传质学
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Light-emitting diodes (LEDs) are regarded as the fourth generation of light source due to its high efficiency, energy saving and environment protection. Because of light emitting with great heat generation, heat flux of the LED chip usually higher than 1 W/mm^2, therefore, chip’s junction temperature control is a main technical bottleneck for high power LED application. So far, LED thermal management is mainly focused on packaging level and system application. If more attention been paid to the chip level, to find the chip’s internal heat generation and transportation mechanism from mesoscopic, and to illuminate the chip’s internal phonon transportation mechanism, then we can control the chip’s junction temperature. It also cut the heat dissipation cost at packaging level and system application level, and enhance the reliability of chip. Based on the above conception, this proposal aims to develop and promote mesoscopic simulation methods for LED chip’s phonon heat transportation, such methods are expected to be a useful tool for the research of chip’s phonon heat transportation. The detailed research contents are divided into two aspects: 1) develop a full-dispersion Monte Carlo simulation method;2) promote the Local multiquadric RBF meshless scheme for phonon heat transfer。This proposal covers a typical fundamental problem abstracting from the thermal management of solid state lighting applications, it is expected to provide theoretical and technical instruction for LED active thermal management at chip level, and promote the LEDs indeed penetrating the general lighting market.
LED高效、节能、环保,是传统照明产业升级的第四代光源。发光伴随发热,芯片内部热流密度高达1 W/mm^2,结温控制是高功率LED应用中的技术瓶颈。现有LED热管理主要集中在封装和系统应用宏观层面上。如果关注芯片层级,从微观角度探讨芯片内部热产生及热输运机理,探明芯片内部影响声子输运的机制,就可以实现芯片结温控制,从而减小封装和系统应用层面所需要的散热成本;同时有助于提高芯片本身的可靠性。基于该思想,本项目力求发展并完善LED芯片层级声子热输运介观模拟方法,为芯片层级声子热输运研究提供有力工具。声子热输运介观模拟方法基于声子玻尔兹曼方程,具体研究内容涵括两个方面:(1)发展全色散声子蒙特卡洛模拟方法;(2)完善基于离散坐标求解声子玻尔兹曼输运方程的无网格法。本课题是一个典型的从应用中提炼出的基础科学问题,预期结果有助于为芯片层级热管理提供理论和技术指导,促进大功率LED迈向高端照明领域。

结项摘要

LED高效、节能、环保,是传统照明产业升级的第四代光源。发光伴随发热,芯片内部热流密度高达1 W/mm^2,结温控制是高功率LED应用中的技术瓶颈。现有LED热管理主要集中在封装和系统应用宏观层面上。如果关注芯片层级,从微观角度探讨芯片内部热产生及热输运机理,探明芯片内部影响声子输运的机制,就可以实现芯片结温控制,从而减小封装和系统应用层面所需要的散热成本;同时有助于提高芯片本身的可靠性。本项目力求发展并完善LED芯片层级声子热输运介观模拟方法,为芯片层级声子热输运研究提供有力工具。具体研究内容涵括两个方面:(1)计算了芯片材料的本征导热系数和合金材料的导热系数;(2)计算了芯片的尺寸效应;(3)发展了白光LED中荧光粉光致发光过程的辐射传递方程,并开展了实验验证。本项目为电子器件的芯片级散热提供了可行思路。

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(2)
专利数量(0)
A smart temperature- regulating garment for portable, high-efficiency and comfortable cooling
智能调温衣,便携、高效、舒适降温
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Journal of Electronic Packaging
  • 影响因子:
    1.6
  • 作者:
    Weicheng Shu;Xinfeng Zhang;Xuan Yang;Xiaobing Luo
  • 通讯作者:
    Xiaobing Luo
Gel-based thermocells for low-grade heat harvesting
用于低级热量收集的凝胶热电池
  • DOI:
    10.1209/0295-5075/ac2075
  • 发表时间:
    2021-07
  • 期刊:
    EPL
  • 影响因子:
    1.8
  • 作者:
    Weixian Zhao;Zhaochen Wang;Run Hu;Xiaobing Luo
  • 通讯作者:
    Xiaobing Luo

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其他文献

沙冬青脱水素基因提高转基因紫花苜蓿的耐旱性
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  • 通讯作者:
    窦金鑫
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  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    中国医学影像学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    孙杰;马俊丽;杨建平;沈云;倪亚博;田兆荣;石晓萌;陈泳;王志军
  • 通讯作者:
    王志军

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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