日本研究人员一直在努力保持纳米设备凉爽，或者至少防止其过热。通过在微型硅结构中添加微小的二氧化硅涂层，他们能够显着提高散热率。这项工作可能会带来更小、更便宜、可以封装更多微电路的电子设备。

随着消费电子产品变得越来越紧凑，同时仍然拥有更高的处理能力，需要管理废热已成为一个主要问题。

一些科学仪器和纳米级机器需要仔细考虑如何将局部热量从设备中分流出去，以防止损坏。

当热量以电磁波的形式散发出去时，会发生一定程度的冷却——类似于太阳光通过太空真空到达地球的方式。然而，能量传输速率可能太慢，无法保护敏感且密集的集成电子电路的性能。

对于要开发的下一代设备，可能需要建立新的方法来解决这个热传递问题。

在最近发表在《物理评论快报》杂志上的一项研究中，东京大学工业科学研究所的研究人员展示了如何在由微小间隙隔开的两块​​微型硅板之间使辐射传热率加倍。

关键是使用二氧化硅涂层，在表面板的热振动(称为声子)和光子(构成辐射)之间建立耦合。

该研究的主要作者立川纱子(SaekoTachikawa)表示：“我们能够从理论上和实验上证明电磁波如何在氧化层界面处被激发，从而提高传热速率。”

与电磁能的波长相比，这些层的尺寸较小，并且它附着在硅板上，可以毫无损失地携带能量，使该设备能够超越传热的正常极限，从而更快地冷却。

由于当前的微电子学已经基于硅，因此这项研究的结果可以很容易地集成到未来几代的半导体器件中。

“我们的工作提供了对半导体行业以及纳米技术制造等其他各种相关领域可能的散热管理策略的深入了解，”资深作者MasahiroNomura说。

该研究还有助于更好地了解传热在纳米级水平上的工作原理，因为这仍然是一个活跃的研究领域。

版权说明：本站所有作品图文均由用户自行上传分享，仅供网友学习交流。若您的权利被侵害，请联系我们

标签：