Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Массив из нанотрубок для охлаждения микрочипов. На графике красными линиями показаны характеристики неохлаждаемого чипа, синими - чипа с охлаждающим радиатором из нанотрубок. (источник: Rensselaer/Robert Vajtai)

Радиатор из нанотрубок

Ключевые слова:  микроэлектроника, нанотехнология, нанотрубки, периодика, углеродные нанотрубки

Опубликовал(а):  Кушнир Сергей Евгеньевич

03 апреля 2007

В то время как радиоэлектронная промышленность развивается бурными темпами, производители и разработчики ищут новые решения проблемы отвода тепла от работающих микрочипов. Результаты нового исследования, опубликованные в журнале Applied Physics Letters, говорят о том, что углеродные нанотрубки, возможно, скоро будут использоваться в микросхемах сотовых телефонов, цифровых аудиоплееров и электронных органайзеров в качестве охлаждающих элементов, что поможет избавиться от сбоев в работе оборудования из-за теплового разрушения.

Чипы, использующиеся в электронных устройствах, выделяют тепло в процессе работы. Для отведения тепла от чипов используются радиаторы, изготовленные из металлов с высоким коэффициентом теплопроводности, таких как алюминий или медь.

Исследователи Ренсселеровского политехнического института (Rensselaer Polytechnic Institute) и Университета Оулу в Финляндии (University of Oulu in Finland) показали, что микроструктуры из массивов нанотрубок, применяемые для охлаждения кремниевых чипов, могут рассеивать тепло так же эффективно, как и тяжелые и дорогостоящие медные радиаторы. Однако нанотрубки являются более устойчивыми к пластическим деформациям и в 10 раз легче любого другого материала, использующегося для охлаждения.

«Так как устройства продолжают уменьшаться в своих размерах, то растет потребность в соответствующем охлаждающем оборудовании, - заявил Роберт Вайтэй (Robert Vajtai), научный сотрудник Центра нанотехнологий и автор статьи. - Углеродные нанотрубки, однако, сохраняют впечатляюще высокую прочность, малый вес и отличную проводимость, так что использование данного материала для охлаждения микрочипов очень привлекательно».

Исследователи разработали простой и удобный метод для нанесения структуры из нанотрубок на кристалл чипа. Сначала была синтезирована тонкая плёнка, состоящая из многослойных углеродных нанотрубок длиной 1,2 мм. Нанотрубки были выращены на Si/SiO2 подложке, а затем отделены от неё. После обработки лазером плёнка превратилась в игольчатый радиатор с массивом 10x10 рёбер. Нижняя часть радиатора была присоединена к задней части охлаждаемого чипа, смонтированного на кремниевой подложке. По словам учёных, описанный метод использует традиционные методы производства, что обеспечивает простую методику переноса и интегрирования массивов нанотрубок на кремниевые подложки, используемые в электронных микросхемах.

По сравнению с чипом без охлаждения на охлаждаемом чипе рассеялось на 11% больше энергии. При обдуве газом азотом, охлаждение с помощью нанотрубок было эффективнее на 19%. "Эти цифры соответствуют охлаждению с помощью металлических радиаторов и демонстрируют возможности применения нанотрубок для охлаждения микроэлектронных устройств," – сообщил Вайтэй.

Исследователи продолжают изучать различные пути дальнейшей оптимизации применения нанотрубок для охлаждении путем улучшения контакта между чипом и нанотрубками, увеличения площади контакта и улучшения геометрии массива нанотрубок.




Комментарии
Вячеславов Александр, 04 апреля 2007 15:22 
Это "Трудности перевода" или "Трудности копирования"?

Просто встретив отличающийся перевод той же самой статьи на сайте Рыбалкиной и Ко решил глянуть откуда ошибка идет. Те самые 10 на 10 нанотрубок - это ошибка Федерального информационно-аналитического центра "Нанотехнологии и наноматериалы". Так они перевели фразу "10x10 fin array blocks". Посмотрте в словаре - одно (не основное значение) слова fin - ребро охладителя. Оба рускоязычных источника (откуда взяли мы и что перевели nanonewsnet.ru) видать не добрались до этого значения слова в словаре. Кстати, о каких fin-ах идет речь понятно из картинки, действительно, ребер по 10 вдоль каждой стороны. Правда в англоязычной заметке непонятны масштабы подложки, но ее можно оценить зная толщину слоя (она указана) - подложка где-то 2 на 2 мм.
Ошибка так же заметна и при взгляде на картинку, длина каждого элемента охладителя - 1.2 мм, соответственно верхняя площадка где-то 1х1 мм. И о каких 10 нанотрубках (многостенные - диаметр до 0.1 мкм) может идти речь?

P.S.: Я не критикую, я за качество предоставляемого материала :)
P.P.S.: nanonewsnet.ru тоже слепил глупость в переводе этого абзаца - у них на кремнии прорезали канавки и уже на рельефе выращивали трубки
Трусов Л. А., 04 апреля 2007 16:27 
на наноньснете dip-pen lithography переведено как "литография глубокого пера".
но это так, к слову. охлаждение нанотрубками - боян жуткий, а с ошибками - ваще не катит.
Вячеславов Александр, 04 апреля 2007 17:16 
Перепутал я немного, верхние площадки "ребер охлаждения" примерно 0.1х0.1 мм, но все равно масштабы не сходятся с диаметром нанотрубки
Кушнир Сергей Евгеньевич, 04 апреля 2007 20:16 
Спасибо за комментарий. Это копирование "трудностей перевода". Кстати никто не перевёл: "Thick films consisting of 1.2 millimeter long multi-walled carbon nanotubes were grown and DETACHED from silicon/silicon oxide templates..." "The bottom of the nanotube cooler blocks were then SOLDERED onto the backside of a thermometer test chip that was mounted on a silicon substrate." Что, по-моему, самое главное.
Сергей Евгеньевич, так внесите свою лепту! :)

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Новогодняя елочка (Christmas tree? Chemistree! )
Новогодняя елочка (Christmas tree? Chemistree! )

Продолжается прием статей в 11-й выпуск Межвузовского сборника научных трудов «Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов»
Продолжается прием статей в 11-й выпуск Межвузовского сборника научных трудов «Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов»

Участие НТ-МДТ Cпектрум Инструментс в конференции “ГРАФЕН: МОЛЕКУЛА И 2D КРИСТАЛЛ”
Участие НТ-МДТ Cпектрум Инструментс в конференции “ГРАФЕН: МОЛЕКУЛА И 2D КРИСТАЛЛ” 5-9 августа 2019 года в Новосибирске

I МОСКОВСКАЯ ОСЕННЯЯ МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПЕРОВСКИТНОЙ ФОТОВОЛЬТАИКЕ
14-15 октября 2019 года состоится школа - конференция молодых ученых - I Московская осенняя международная конференция по перовскитной фотовольтаике (Moscow Autumn Perovskite Photovoltaics International Conference – MAPPIC-2019).

3D нанотехнологии в физике, химии, биологии, медицине и инженерном искусстве
И.В.Яминский
Материалы лекции проф. МГУ, д.ф.-м.н., генерального директора Центра Перспективных технологий И.В.Яминского "3D нанотехнологии в физике, химии, биологии, медицине и инженерном искусстве". 3D принтер, сканирующий зондовый микроскоп и фрезерный станок. Что общего между ними? Как конструировать их своими руками? Небольшой экскурс в практические нанотехнологии. Поучительная история о создании сканирующего туннельного микроскопа. От идеи до нобелевской премии за 5 лет. Взгляд в микромир – от атомов и молекул до живых клеток. Как взвесить массу одного атома? Вирусы и бактерии – наши друзья или враги? Медицинские приложения нанотехнологий – нанобиосенсоры для обнаружения биологических агентов.

Материалы и пленочные структуры спинтроники и стрейнтроники
В.А.Кецко
Девятый Наноград, проходивший в Ханты - Мансийске, собрал талантливых школьников, интересных лекторов и преподавателей в области наноматериалов, нанотехнологий и технопредпринимательства. В сообщении даны материалы лекции д.х.н., в.н.с. ИОНХ РАН В.А.Кецко "Материалы и пленочные структуры спинтроники и стрейнтроники".

Лекции и семинары от ФНМ МГУ на Нанограде
Е.А.Гудилин
Девятый Наноград, проходивший в Ханты - Мансийске, собрал талантливых школьников, интересных лекторов и преподавателей в области наноматериалов, нанотехнологий и технопредпринимательства. Ниже даны материалы лекций и семинаров представителя ФНМ МГУ проф., д.х.н. Е.А.Гудилина.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.