Відомо: чим більше транзисторів в мікрочіпі, тим вище його продуктивність. Але це правило створює свої складності — зокрема, проблему виділення тепла і його контролю. І якщо раніше ці питання вирішувалися окремо — за виготовлення чіпів відповідав один виробник, а за системи охолодження — інший, то тепер команда вчених з Федеральної політехнічної школи Лозанни (EPFL) заявила про створення інноваційного рішення — мікрочіпа з вбудованою системою рідинного охолодження.
Вчені приступили до розробки принципово нових мікрочіпів з нуля, включаючи електроніку і охолодження, а в якості рідини була використана деіонізірованная вода, яка не проводить електрику. Робота фахівців полягала в тому, що травлення мікрожідкостних каналів в структурі напівпровідникового чіпа і перетворенні кремнію з недорого носія в високопродуктивний радіатор. Внутрішні канали надали контроль над гарячими точками всередині чіпів і дозволили забезпечити охолодження в тих місцях, де це було необхідно найбільше.
Чіпи були виготовлені з вбудованими каналами шириною від 20 до 100 мікрометрів. Останні, в свою чергу, були приєднані до більших каналів, розташованих ближче до поверхні. Холодоагент входить з одного кінця чіпа, відводить тепло і виходить з іншого кінця.
«Ми розмістили мікрофлюідні канали дуже близько до гарячих точок чіпа за допомогою простого і інтегрованого процесу виготовлення, щоб витягти тепло в потрібному місці і запобігти його розповсюдженню по всьому пристрою», — каже куратор дослідження Елісон Матіолі.
При цьому система не вимагає великої потужності для циркулювання рідини по каналах, а відведення тепла показує високий рівень ефективності. Вузькі щілини протравлюються на кремнієвій підкладці, покритій шаром напівпровідникового нітриду галію, після чого щілини збільшуються і з'єднуються, а отвори в шарі нітриду галію закриваються міддю. Далі шар з попередньо встановленими каналами готовий для виготовлення електронного чіпа.
Вчені вважають, що нова технологія дозволить створювати більш компактні та енергоефективні пристрої.
Там ви знайдете ексклюзивні матеріали, які не були опубліковані на нашому сайті!