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电热超表面的设计与分析
摘要 电热超表面因能够动态控制热红外辐射而受到广泛关注。虽然以前的研究主要集中在具有无限单元格的超表面，但有限尺寸效应是实际开发具有快速响应和广泛温度均匀性的热超表面的关键设计因素。在这里，我们研究了由有限阵列尺寸的金纳米棒组成的热超表面，其仅需几个周期就能实现接近无限情况的共振。更重要的是，由于阵列尺寸有限，占用空间如此之小，导致响应时间降至纳秒级。此外，发现垂直于纳米棒轴线方向上的单元格数量对共振和响应时间不敏感，从而提供了长宽比的可调谐性，可以将温度均匀性提高到亚开尔文水平。
热超材料的最新进展及其在电子封装中的未来应用
热超材料表现出自然界中不存在的热特性，但可以合理设计以提供控制热传递的独特能力。最近的进展已经证明了对传导热传递的成功操纵，并导致了新型导热结构，如热斗篷、聚光器等。这些进展意味着在复杂系统中引导热传递的新机会和与电子热管理相关的新封装方法。这些方面很重要，因为电子封装朝着更高功率、更高密度和 2.5D/3D 集成的方向发展，这使得热管理更具挑战性。虽然基于大导热率材料以及热管和热交换器的传统冷却解决方案可以以均匀的方式将热量从热源散发到热源，但热超材料可以帮助以确定性的方式散热，避免热串扰和局部热点。本文回顾了与电子封装可能相关的热超材料的最新进展。本文在概述最新和关键的 2.5D/3D 集成封装挑战的同时，还讨论了热超材料对未来电子封装热管理的影响。热超材料可以为非平凡的热管理挑战提供解决方案。未来的研究将需要接受在高性能异质封装中实施热超材料设计的新挑战，以继续推进电子封装的最新技术。[DOI：10.1115/1.4047414]