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

 

Золотые листья
Золотые листья

4 февраля объявили лауреатов V Всероссийской премии «За верность науке»
4 февраля в здании Минобрнауки РФ состоялась торжественное награждение лауреатов V Всероссийской премии «За верность науке». 11 научно-просветительских проектов были отмечены престижной наградой.

Всероссийский съезд учителей и преподавателей химии
5 февраля в Московском университете в Шуваловском корпусе МГУ состоится Всероссийский съезд учителей и преподавателей химии, посвященный Международному году Периодической таблицы химических элементов, начало - 10 часов.

II Всероссийский химический диктант пройдет 18 мая 2019 года
В 2019 году периодическому закону Дмитрия Менделеева исполнится 150 лет! В честь великого открытия этот год объявлен Международным годом Периодической таблицы химических элементов. Одним из наиболее ярких событий, приуроченных к этому году, станет II Всероссийский химический диктант, который пройдет 18 мая и который в этом году выходит на международный уровень. Мероприятие было анонсировано в рамках церемонии открытия Международного года Периодической таблицы химических элементов 29 января 2019 года в Париже, в штаб-квартире ЮНЕСКО.

Самые необычные таблицы Менделеева на выставке Международного года Периодической таблицы химических элементов

6-8 февраля в Российской академии наук состоялось торжественное открытие Международного года периодической таблицы химических элементов в России и приуроченная к этому масштабная интерактивная выставка

Почувствовать живое...
Е.А.Гудилин, А.А.Семенова, Н.А.Браже
Неразрушающее исследование живых клеток и клеточных структур является в настоящее время важным направлением научных изысканий, которые во многих зарубежных и российских научных группах направлены на достижение вполне прагматической цели – разработку новых принципов биомедицинской диагностики и эффективных подходов в нарождающейся персональной медицине.

Российская газета: Перевернуть пирамиду. Президент РАН: как повысить наши шансы на Нобеля
Юрий Медведев
Почему Россия по числу Нобелей отстает от ведущих стран мира, уступая, например, даже маленькой Швейцарии? Замалчиваются ли достижения отечественных ученых? Почему без привлечения в науку российского бизнеса мы не сможем успешно конкурировать в борьбе за престижную научную премию? Об этом корреспондент "РГ" беседует с президентом РАН Александром Сергеевым, который побывал в Стокгольме на вручении Нобелевских премий и поделился своими впечатлениями.

Инновационные системы: достижения и проблемы
Олег Фиговский, Валерий Гумаров

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.