Углеродные нанотрубки повысят производительность чипов

31.01.2013
Исследователи из японского Национального института AIST (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology) на конференции IEDM 2012 объявили о разработке новой технологии отвода тепла из внутренностей кристаллов полупроводниковых чипов, в которой используются тепловые каналы из углеродных нанотрубок, проложенных в специальных переходных отверстиях, сделанных в кремнии кристалла.

Теплопроводность углеродных нанотрубок составляет от 3000 до 3500 Вт/мК, что приблизительно в десят раз выше, чем теплопроводность меди, которая равна 400 Вт/мК. При этом, коэффициент теплового расширения углеродных нанотрубок, меньше, чем у меди, поэтому нанотрубки будут создавать меньшие напряжения в кристалле кремния из-за теплового расширения. Все эти привлекательные характеристики углеродных нанотрубок стали причиной разработки специалистами института AIST новой технологии формирования переходных отверстий и создания тепловых каналов на основе нанотрубок, которые будут быстро и эффективно отводить излишки тепла из внутренних частей полупроводниковых чипов.

Но, как показала практика, получить высокую теплопроводность углеродных нанотрубок оказалось не так уж и просто. Основным препятствием этому была низкая плотность самих нанотрубок, выращенных с помощью технологии химического осаждения углерода из парообразной фазы. Но исследователи нашли выход из сложившейся ситуации. Для этого оказалось достаточно всего лишь увеличить толщину слоя кобальтового катализатора до 1.5 нм и использовать метод формирования пленок под названием "STEP".

Метод "STEP" обычно позволяет выращивать графен при относительно низкой температуре, а затем, поднимая температуру по заданному графику, можно убрать дефекты в сформированной графеновой пленке и получить графен с заданными свойствами. В результате ученым удалось сформировать высокоплотные углеродные нанотрубки и получить тепловую проводимость тепловых каналов в 10-100 раз до уровня 260 Вт/мК.

 

Источник: wordscience.ru


Новости и события
Более 52% крупных организаций страны внедряют искусственный интеллект в своей деятельности
17.01.2023

Зам. Председателя Правительства Дмитрий Чернышенко принял участие в церемонии подписания соглашения о сотрудничестве между бизнесом и государством по «дорожным картам» высокотехнологичных направлений, в том числе по искусственному интеллекту.

Соглашение по развитию высокотехнологичного направления «Технологии новых материалов и веществ»
17.01.2023

До 2030 г. по четырём направлениям (композиты, редкоземельные металлы, аддитивные технологии, цифровое материаловедение) предстоит разработать почти сотню новых продуктов.

Денис Мантуров посетил международный форум InnoFood 2022
29.09.2022

форум InnoFood 2022 – главная площадка диалог государства и бизнеса по актуальным вопросам FoodTech.