Site Sponsors
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD

De Wetenschappers Gebruiken diamant-Gebaseerde Materialen Nanoscale om de Efficiency van de Elektronika' Te Verbeteren

Published on March 15, 2012 at 5:50 AM

Door Cameron Chai

Het Nationale Laboratorium Argonne bij het Ministerie van de V.S. van Energie heeft twee nieuwe studies uitgevoerd, die een nieuwe methode openbaarden om de eigenschappen van nanocrystalline-diamant dunne films te onderzoeken. Deze recentste ontdekking kan de weg banen om de prestaties van specifieke types van geïntegreerde schakelingen te verbeteren, en deze verhoging kan worden bereikt door de „thermische begroting“ van de geïntegreerde schakelingen te minimaliseren.

Anirudha Sumant, nanoscientist Argonne, informeerde dat een aantal jaren de ingenieurs ernaar streefden hebben om geavanceerde en efficiënte elektronische apparaten te ontwikkelen door hun componenten' te minimaliseren grootte. Terwijl dit het doen, hebben de wetenschappers een „thermisch knelpunt“ bereikt, waarin de surplushitte die in het elektronische apparaat wordt veroorzaakt zijn prestaties beïnvloedt. De enige manier om deze moeilijkheid te overwinnen is deze surplushitte uit de elektronika te verwijderen.

Hebben de dunne films van de Diamant unieke thermische eigenschappen, die onderzoekers maakten om voor te stellen dat dit materiaal als een heatsink kan worden gebruikt die met verschillende semiconducting materialen kan worden gecombineerd. Nochtans, vereisen de diamantfilms hoge depositotemperaturen die 800°C kunnen overschrijden, waarbij de uitvoerbaarheid van deze techniek wordt geblokkeerd.

Sumant informeerde dat de diamantfilms bij de laagste temperatuur moeten worden geproduceerd. Wanneer deze films bij 400°C worden geproduceerd, is het mogelijk om dit materiaal met verschillende types van halfgeleidermaterialen te combineren.

Sumant en andere nanoscientists pasten een nieuwe methode toe, die de depositoprocedure van de diamantfilms wijzigt. Door deze techniek, waren zij succesvol in het neerhalen van de temperatuur aan 400°C en thermische eigenschappen pasten ook van de diamantfilms de' aan door hun korrelgrootte te controleren. Dit stond de integratie van de diamant met twee andere zeer belangrijke materialen zoals galliumnitride toe en graphene.

Sumant voegde verder toe dat wanneer vergeleken bij siliciumoxyde of silicium, de diamant betere warmtegeleidingseigenschappen heeft. Het Silicium wordt typisch gebruikt voor het ontwikkelen van graphene apparaten. De Betere hitteverwijdering zal op diamant-gebaseerde graphene apparaten toestaan om hogere huidige dichtheid te handhaven.

In de tweede studie, paste Sumant de zelfde technologie toe om galliumnitride met diamant dunne films te integreren. Het vroegere materiaal wordt gebruikt in high-power LEIDEN. Na het deponeren van een diamantfilm van 300 NMdikte op een substraat van het galliumnitride, namen de wetenschappers een opmerkelijke verbetering van de thermische prestaties waar.

De resultaten van de studies werden gepubliceerd in Geavanceerde Functionele Materialen en Nano Brieven.

Bron: http://www.anl.gov/

Last Update: 15. March 2012 07:06

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit