Halfgeleider warmteafvoer Nieuwe technologie verbetert de warmteafvoer met 25%
Volgens rapporten hebben Zuid-Koreaanse ingenieurs een nieuwe warmteoverdrachtsmodus ontdekt met behulp van oppervlakteplasmonpolaritonen (SPP's), wat een belangrijke doorbraak betekent in het thermisch beheer van halfgeleiders. Deze nieuwe methode verhoogt de warmteafvoer met 25%, wat cruciaal is voor het oplossen van het oververhittingsprobleem van kleine halfgeleiderapparaten.
De noodzaak om de omvang van halfgeleiders te verkleinen, in combinatie met het probleem dat de warmte die wordt gegenereerd op hotspots van apparaten niet effectief wordt verspreid, heeft een negatieve invloed gehad op de betrouwbaarheid en duurzaamheid van moderne apparaten. De bestaande thermische beheertechnologie is nog niet competent voor deze taak. Daarom is het ontdekken van een nieuwe methode om oppervlaktegolven te gebruiken die worden gegenereerd door metaalfilms op substraten om warmte af te voeren inderdaad een belangrijke doorbraak.
SPP verwijst naar de oppervlaktegolf die wordt gevormd door de sterke interactie tussen het elektromagnetische veld op het grensvlak tussen het diëlektricum en het metaal, evenals vrije elektronen en soortgelijke collectieve trillende deeltjes op het metaaloppervlak. Concreet gebruikte het onderzoeksteam SPP (oppervlaktegolven gegenereerd op de metalen diëlektrische interface) om de thermische diffusie van metaalfilms op nanoschaal te verbeteren. Vanwege het feit dat deze nieuwe warmteoverdrachtsmodus optreedt wanneer dunne metaalfilms op het substraat worden afgezet, is deze zeer nuttig bij het fabricageproces van apparaten en heeft het het voordeel dat deze op grote schaal kan worden vervaardigd.
Dit resultaat heeft aanzienlijke gevolgen voor de ontwikkeling van hoogwaardige halfgeleiderapparaten in de toekomst, omdat het kan worden toegepast op snelle warmtedissipatie op dunne films op nanoschaal. Vooral de nieuwe warmteoverdrachtsmodus die door het onderzoeksteam is ontdekt, zal naar verwachting het fundamentele probleem van thermisch beheer in halfgeleiderapparaten oplossen, omdat het een effectievere warmteoverdracht op nanoschaaldiktes kan bereiken, en de thermische geleidbaarheid van dunne films meestal wordt verminderd als gevolg van grensverstrooiingseffecten.
