Нова технология за разсейване на топлината при полупроводници подобрява разсейването на топлината с 25%

Според докладите, южнокорейски инженери са открили нов режим на топлопренос, използващ повърхностни плазмонни поляритони (SPP), което прави значителен пробив в управлението на топлината на полупроводниците. Този нов метод увеличава разсейването на топлината с 25%, което е от решаващо значение за решаването на проблема с прегряването на малките полупроводникови устройства.

Необходимостта от намаляване на размера на полупроводниците, съчетана с проблема с топлината, генерирана в горещите точки на устройството, която не се разпръсква ефективно, има отрицателно въздействие върху надеждността и издръжливостта на съвременните устройства. Съществуващата технология за управление на топлината все още не е подходяща за тази задача. Следователно откриването на нов метод за използване на повърхностни вълни, генерирани от метални филми върху субстрати за разсейване на топлината, наистина е важен пробив.

SPP се отнася до повърхностната вълна, образувана от силното взаимодействие между електромагнитното поле на границата между диелектрика и метала, както и свободни електрони и подобни колективни вибриращи частици върху металната повърхност. По-конкретно, изследователският екип използва SPP (повърхностни вълни, генерирани на металния диелектричен интерфейс), за да подобри термичната дифузия на наноразмерни метални филми. Поради факта, че този нов режим на пренос на топлина възниква, когато метални тънки филми се отлагат върху субстрата, той е много полезен в процеса на производство на устройства и има предимството да може да се произвежда в голям мащаб.

Този резултат има значителни последици за разработването на високопроизводителни полупроводникови устройства в бъдеще, тъй като може да се приложи за бързо разсейване на топлината върху наномащабни тънки филми. По-специално, новият режим на пренос на топлина, открит от изследователския екип, се очаква да реши основния проблем с управлението на топлината в полупроводниковите устройства, тъй като може да постигне по-ефективен пренос на топлина при наномащабни дебелини, а топлопроводимостта на тънките филми обикновено се намалява поради ефекти на гранично разсейване.