- Isı akışı, birikmeden sonra ortadan kaldırılmak yerine talaş bileşenlerinin içinde değiştirilir
- Fonon hareketi nano ölçekli yüzey desenlemesi yoluyla sınırlıdır
- Ultra hızlı lazerler, endüstriyel açıdan uygun hızlarda nano ölçekli desen oluşturmayı mümkün kılar
Günümüzde elektroniklerin çoğu soğutuculara, fanlara veya sıvı soğutmaya güveniyor çünkü çiplerin içindeki bileşenler ısıyı sabit yollarla iletiyor.
Japon araştırmacılar tarafından tasarlanan yeni bir yöntem, mühendislerin, ısı oluştuktan sonra ısıyı gidermeye çalışmak yerine, bir malzemeden ısının ne kadar hızlı kaçtığını kontrol etmelerine olanak tanıyor.
Çalışma, yüzeylerini nano ölçekte doğrudan şekillendirerek ısının ince silikon ve silika filmlerde nasıl hareket ettiğini değiştiren lazer bazlı bir üretim yöntemini tanımlıyor.
Çip bileşeni düzeyinde ısı aktarımının değiştirilmesi
Yaklaşım, malzemeyi aşındırmak ve film yüzeyi boyunca paralel oluklar oluşturmak için her biri bir femtosaniye süren ultra hızlı lazer darbelerine dayanıyor.
Bu oluklar, fononların saçılmadan önce kat ettiği ortalama mesafeye çok yakın bir şekilde eşleşen, dikkatlice kontrol edilen aralık ve derinlik ile oluşur.
Fononlar bu bileşenlerdeki birincil ısı taşıyıcıları olduğundan, bunların hareketini kısıtlamak tahmin edilebileceği gibi genel termal iletkenliği değiştirir.
Femtosaniye lazerle indüklenen periyodik yüzey yapıları olarak bilinen sonuçta ortaya çıkan özellikler, nispeten geniş alanlar üzerinde yüksek tekdüzelik gösterir.
Film kalınlığını ayarlamak için geleneksel kuru dağlamayla birleştirildiğinde desenli yüzeyler termal iletkenlikte belirgin bir azalma sergiler.
Termoreflektans ölçümleri bu değişikliği ölçtü ve çıkarımsal davranış yerine deneysel doğrulama sundu.
Sayısal simülasyonlar aynı zamanda azalmanın kimyasal bileşim veya yığın malzeme özelliklerindeki değişikliklerden ziyade temel olarak sınırlı fonon hareket mesafelerinden kaynaklandığını gösterdi.
Araştırmanın temel iddiası üretim hızıyla ilgili. Fs-LIPSS işleminin, tek ışınlı elektron ışınlı litografiden 1000 kat daha hızlı bir verimle çalıştığı ve yine de nano ölçekli çözünürlüğe ulaştığı bildiriliyor.
Bu fark, özellikle entegre termal katmanlar gibi geniş desenli alanlar gerektiren uygulamalar için önemlidir. veri merkezi-sınıf işlemciler.
Süreç maskesiz ve dirençsizdir, bu da prosedür karmaşıklığını azaltır ve standart CMOS üretim kısıtlamalarına uygundur.
Tekniğin ayrıca ek bileşenler veya litografik adımlar eklemeden levha ölçeğinde uygulama kapasitesine sahip olduğu da açıklanmıştır.
Yöntem dirençleri ve maskeleri önlediği için yerleşik yarı iletken iş akışlarıyla uyumlu olmaya devam ediyor.
Araştırmacılar süreci ölçeklenebilir, yarı iletkenlere hazır ve mevcut üretim hatlarıyla entegrasyona uygun olarak tanımlıyor.
Nanoyapılar, mekanik olarak sağlam olarak tanımlanıyor ve raporlarda, bazı geleneksel modelleme yaklaşımları kullanılarak üretilenlerden 1000 kat daha yüksek dayanıklılık seviyeleri belirtiliyor.
Ancak mevcut açıklama, doğrudan mekanik kıyaslama veya karşılaştırmalı test yöntemleri hakkında sınırlı ayrıntı sağlar.
Bu teknik umut verici görünüyor ve yüksek performanslı bilgi işlem, kuantum cihazları ve yoğun teknolojilerle bağlantılı termal yönetim zorluklarıyla alakalı. GPU modernliğe güç veren kümeler Yapay zeka araçları.
Ancak daha geniş çapta benimsenmesi, özellikle veri merkezi dağıtım ölçeklerinde, endüstriyel koşullar altında tekrarlanabilirliğe, uzun vadeli istikrara ve maliyete bağlı olacaktır.
Aracılığıyla Tokyo Bilim Enstitüsü
TechRadar’ı Google Haberler’de takip edin Ve bizi tercih edilen kaynak olarak ekleyin Akışlarınızda uzman haberlerimizi, incelemelerimizi ve görüşlerimizi almak için. Takip Et butonuna tıklamayı unutmayın!
Ve tabii ki siz de yapabilirsiniz TechRadar’ı TikTok’ta takip edin haberler, incelemeler ve video biçimindeki kutu açma işlemleri için bizden düzenli olarak güncellemeler alın WhatsApp fazla.