芯片中原子热流的“可视化”成为事实

中国经济网络保留的所有权利 中国经济网络新媒体矩阵 在线音频 - 视觉节目许可证（0107190）（北京ICP040090） 北京，6月16日（记者Jin Haotian）想想如何在芯片中获得原子级热流的“高清照片”？对科学小说的看似挑战已成为中国科学家的现实。 Gao Peng教授的北京大学团队最近发表了胜利，击败了国际日报自然。他们使用基于声子的可视化可视化的电子显微镜进行了电子显微镜检查，以首次将热流到亚纳光尺度的“可视化”，这为本世纪碎屑热的问题带来了新的曙光。在小芯片宇宙中，热量是杀死性能的看不见的。随着CHI工艺在物理局限性方面接近，纳米级过程和复杂的结构会导致促进内部芯片接口的数量。波旁，lat的数量Tice振动能量在越过这些小界面时发现了许多障碍，形成了热阻力的硬界面，例如阻塞热流的隐形大坝，这成为改善高端芯片性能的致命瓶颈。但是，清楚地看到它们的原子热流并不容易。传统的热测量技术以低于10纳米的顺序面临高级芯片结构，并且严重缺乏分辨率，甚至更少地检测到深埋材料中的界面。 Gao Peng的团队采取了不同的方法，将注意力转向电子显微镜中电子意外传播的快速通讯。他们就像开发显微镜实验室一样：他们设计了一个专用的原位热传输装置，向电子显微镜设计，“刻上”热流向临界宽带隙半导体氮化铝层梯度的方向。通过获得电子的唯一“指纹”和声子触点 - 意外散射的声子频谱，团队取得了难以想象的成功：亚纳光 - 尺度温度场成像。实验揭示的显微热图令人惊讶：在氮化铝式碳表中！这等同于仅在覆盖道路的情况下才能遵循的温度差 - 完美的晶体材料中有纳米。计算表明，该界面的热阻力高达30至70倍的完美晶体材料，这清楚地证实了小界面是芯片内部热电阻的“主要战场”。此外，该团队还首次获得了在热流下的波音的“不平衡状态”：在界面附近约3纳米的狭窄区域中，声子分布显着偏离了平衡状态。通过完全比较声子的不对称演化与正热流动的直流n，他们宣布隐藏在其中的非良好的运输机制 - 局部模式的界面起着关键作用。它提供了一个重要的理论蓝图，用于设计原子水平的低热电阻接口。 “测量纳米级的温度已成为一个重大挑战，本文更多，揭示了通过界面的热流如何穿过很小的尺寸，以及如何像'镊子'一样控制它。”自然的高级编辑受到了高度赞扬，“这些材料对高功率电子设备具有重要意义 - 热管理是一项生命和死亡技术。” “这种技术已经成功地分布了薄层界面的温度，该层界面的温度直接索引了几十年前的科学问题 - 可以吗？在Oneg Microscotic量表上清楚地看到界面附近的温度？监视带有热量的风琴的动态运输过程，为热管理界面的研究开辟了新的量表，以进行热量耗散材料，热电转换甚至下一代。 “高彭进一步说，当电子显微镜成为“超级温度计”时，了解原子的热浪时，显微镜世界的人类热控制就会带来前所未有的清晰图片。”这不仅与您手中更强的手机芯片有关，而且还表明了能源使用效率的跨越未来。携带