Ученые нашли новый способ эффективного отвода и рассеивания тепла в электронике

Ученые нашли новый способ эффективного отвода и рассеивания тепла в электронике

Интернациональная несколькопод руководством учеными из Калифорнийского университета в Риверсайде (University of California, Riverside), создала новый метод рассеивания и эффективного отвода тепла, выделяющегося на протяжении функционирования полупроводниковых электронных устройств. Высокой эффективности ученые добились методом принудительного трансформации энергетического спектра звуковых фононов, квазичастиц, складывающихся из упорядоченных волнообразных тепловых колебаний атомов материала в кристаллической решетке. А параметры и распространение этих фононов регулировались и ограничивались структурами нанометрового масштаба, изготовленными из полупроводникового материала определенного вида.

В качестве ограничительных наноструктур выступали нанопроводники из арсенида галлия (GaAs), синтез которых выполнила несколько исследователей из Финляндии, которая, кроме этого, применяла способ спектроскопии Мандельштама-Бриллюэна (Brillouin-Mandelstam light scattering spectroscopy, BMS) для изучения перемещения фононов через прозрачные наноструктуры.

Изменяя размеры и форму наноструктур из арсенида галлия, ученые смогли добиться трансформаций энергетического спектра, дисперсии, звуковых фононов так, что эти фононы обеспечили максимально действенный перенос тепла от места его выделения к месту его рассеивания. Такая возможность есть главным моментом в деле разработки наноразмерных электронных устройств, поскольку обычно много выделяющегося тепла не дает инженерам возможности предстоящего сокращения размеров устройства. Кроме этого, управление фононами разрешает направить их в области термоэлектрических преобразователей, каковые будут превращать его назад в электрическую энергию, которую возможно будет применять повторно.

«В течение нескольких лет единственным способом трансформации удельной теплопроводности электронных устройств заключался в применении наноструктур-проводников фононов, имеющих интерфейсы и определённые границы. Мы же экспериментально показали возможность трансформации параметров фононов, каковые передвигаются стремительнее и каковые смогут двигаться в заданном направлении без дополнительных элементов-теплоотводов» – говорит Александр Баландин, доктор наук из Калифорнийского университета, – «Отечественная работа может стать базой для разработок, разрешающих создавать полупроводниковые материал, имеющие заблаговременно заданные тепловые и электронные особенности, каковые, со своей стороны, станут базой электронных устройств нового поколения».

А.И. Соколов про квантовую механику, часть первая


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: