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電子產品用久超燙!研究人員發現“晶片降溫”新方法

電子產品用久超燙!研究人員發現“晶片降溫”新方法

隨著科技進步,許多電子產品尺寸越做越小,但由於電流一透過就產生熱,所以過熱成為電子裝置縮小尺寸的一大阻礙。科學家發現,從矽的同位素所製成的奈米線,比普通矽的導熱性還好150%,未來有望應用在計算機晶片,使其溫度大幅降低。

當電子系統執行時,電流產生大量的熱,累計久了就會損壞元件,因此科技業也開始發展冷卻技術,但隨著電子產品越來越小,有效散熱更加困難。

研究人員發現,矽的同位素“矽-28”(Si-28),有助於製造出冷卻效能超乎預期的計算機晶片。至少有92%的矽以矽-28的形式存在,另外5%為矽-29(Si-29),剩下為矽-30(Si-30)。雖然這些同位素具有相同的電子功能,但以往研究發現,矽-29和矽-30中的“雜質”會中斷熱量流動。

至於用矽-28所製成的散裝元件,可提高10%熱傳導性,但並不值得付出額外成本製作。研究人員之後使用矽-28製成的奈米線,發現導熱性意外地好,原本預計可改善20%效果,想不到效能竟比天然矽製成的奈米線好150%。

原因是奈米線外部形成一層二氧化矽(silicon dioxide),撫平了散熱時的粗糙表面,線內部因為沒有其他同位素的問題,熱量能順利地透過奈米線的核心。

這有助於新的計算機晶片研發,讓這些晶片更有效地將熱量傳送出去,不過從其他同位素中分離出矽-28相當困難且昂貴,但相信未來在這方面也能取得進展。

(首圖來源:shutterstock)