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

 

НаноРобот
НаноРобот

Интервью с участниками, авторами задач и организаторами XIII Олимпиады
Предлагаем ознакомиться с подборкой видеороликов - миниинтервью, взятых в течение очного тура XIII Всероссийской Интернет-олимпиады по нанотехнологиям "Нанотехнологии - прорыв в будущее!" (25 - 30 марта 2019 года).

Неделя Олега Лосева
Портал RSCI.RU и инициаторы проведения "Недель Олега Лосева" приглашают все вузы и факультеты физико-технологического и радиоэлектронного профиля к участию в первой Неделе Олега Лосева в Рунете, посвященной Олегу Владимировичу Лосеву - признанному пионеру полупроводниковой электроники и оптоэлектроники.

Магистратура Московского университета по химической технологии
Химический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова объявляет о приеме в магистратуру "Химическая технология" для подготовки специалистов в области полимерных композиционных материалов, углеродных материалов, защитных покрытий.

Интервью с Константином Козловым - абсолютным победителем XIII Наноолимпиады
Семенова Анна Александровна
Школьник 11 класса Константин Козлов (г. Москва) стал абсолютным победителем Олимпиады "Нанотехнологии - прорыв в будущее!" 2018/2019 по комплексу предметов "физика, химия, математика, биология". О своих впечатлениях, увлечениях и немного о планах на будущее Константин поделился с нами в интервью.

Микроэлементарно, Ватсон: как микроэлементы действуют на организм
Алексей Тиньков
Как на нас воздействуют кадмий, ртуть, цинк, медь и другие элементы таблицы Менделеева рассказал сотрудник кафедры медицинской элементологии РУДН Алексей Тиньков в интервью Indicator.Ru

Зимняя научная конференция студентов 4 курса ФНМ МГУ 22-23 января 2019 г.
Сафронова Т.В.
Настоящий сборник содержит тезисы докладов зимней научной студенческой конференции студентов 4-го курса ФНМ

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.