Воду для охлаждения налили прямо в чип
Инженеры из Федеральной политехнической школы Лозанны (Швейцария) под руководством Ремко ван Эрпа (Remco van Erp) интегрировали микрофлюидные охлаждающие трубки внутрь чипа. Такое решение позволило отводить тепло в примерно в 50 раз эффективнее, чем с использованием внешнего термоинтерфейса. Потенциально эта технология предоставит возможность создавать микроэлектронику, которая позволит работать с киловаттными мощностями.
Для демонстрации технологии ученые изготовили экспериментальный миниатюрный выпрямитель. В качестве основного рабочего материала выбрали нитрид галлия — полупроводник, который превосходит кремний при высоких мощностях. Под ним расположили кремниевую подложку, которая не подключена к электронным схемам, но основное новшество было заключено именно в ней. В кремнии инженеры протравили сеть канальцев с выходами на поверхность, прямо к рабочим горячим зонам. Чтобы вода не вытекала, канальцы гальванически запечатали пробками из меди. Для охлаждения в канальцы налили дистиллированную воду. В результате система демонстрировала рекордный теплотвод: 1.7 кВт на 1 см2 при использовании помпы мощностью всего в полватта, с пиковой дельтой температуры в 50 градусов. Это примерно в 50 раз превосходит схемы, которые полагаются на микротрубки, не заходящие внутрь чипа. Экспериментальная модель выпрямителя давала на выходе электрическую мощность 120 Вт, но ученые рассчитывают, что по этой технологии удастся сделать приборы киловаттного класса размером с USB-флешку.
Источник: N+1
Дата публикации: 11.09.2020
Первоисточник: Nature
Другие материалы по этой теме:
Прыгающие капли охладят процессоры (05.04.2017, N+1)