Научные исследования и технические разработки
по физике. Новости, факты, люди, интервью. Теория и практика.
Каталог статей. Каталог ссылок. Форум. Научно-технические разработки.
Документация, библиотека.
Палата мер и весов. Работа
для физиков. Юмор, сатира, лирика.
Интересный эффект, обнаруженный американцами, сулит яркую перспективу электронике на основе одноатомных листов углерода
Интересный эффект, обнаруженный американцами, сулит яркую перспективу электронике на основе одноатомных листов углерода. Похоже, с ней удастся избежать перегрева от омических токов при росте плотности размещения элементов схемы. Учёные из университета Иллинойса (UIUC) использовали атомный силовой микроскоп как датчик температуры и провели первое измерение нагрева работающего графенового транзистора в нанометровом масштабе. Пространственное разрешение съёмки составило около 10 нанометров, а температурное разрешение — 250 милликельвинов.
Разница в температуре графенового транзистора и прилегающих контактов может достигать нескольких градусов (иллюстрация Kyle L. Grosse et al./ Nature Nanotechnology).
Наконечник атомного силового микроскопа сканирует поверхность графена в области контакта с металлом. Вариации температуры отражены цветом (иллюстрация Alex Jerez, Beckman Institute for Advanced Science and Technology).
"Измерения показали удивительные явления в точках, где углерод касался металла. Исследователи обнаружили, что эффект термоэлектрического охлаждения в контакте графена и электродов может быть более сильным, чем резистивный нагрев, на деле снижая температуру транзисторов", — передаёт EurekAlert! (Детали эксперимента можно найти в статье Nature Nanotechnology.)
В кремнии и большинстве других материалов для микросхем термоэлектрические эффекты, способные локально охлаждать элементы схемы, в сравнении с омическим нагревом — невелики. Потому микросхемы прилично греются и требуют мощных систем охлаждения. А вот в графеновых транзисторах нашлись регионы, где термоэлектрическое охлаждение явно перевешивает разогрев от проходящего тока.
Ранее не наблюдавшееся в графеновой электронике явление означает, что в перспективе подобные схемы можно будет уплотнять, не сталкиваясь с проблемой перегрева и обходясь сравнительно простыми системами отвода тепла. И это весомый аргумент в пользу замены кремния графеном. Правда пока электроника на такой необычной основе лишь делает первые шаги.
