IBM Berusaha untuk Mengatasi Pendinginan Chip Nanotube

Peneliti IBM pada hari Senin mengatakan sedang mencari cara untuk meningkatkan manajemen panas dalam transistor karbon nanotube untuk mencegah mereka merusak diri.

Para peneliti telah menemukan cara untuk mengukur suhu nanotube karbon kecil, yang sebelumnya tidak mungkin, kata Phaedon Avouris, sesama IBM dan manajer, sains dan teknologi skala nano, di IBM Research.

Laptop dan desktop saat ini menggunakan chip silikon yang diperkecil ke ukuran yang lebih kecil untuk membuatnya lebih cepat dan lebih hemat daya. Untuk itu, lebih banyak transistor dibundel menjadi chip, dan semakin kecil transistor, semakin baik kinerjanya. Untuk membuat transistor yang lebih kecil, pengembang chip mengeksplorasi penggunaan karbon nanotube. Karbon nanotube adalah silinder yang terbuat dari atom karbon, dengan diameter 1 hingga 2 nanometer.

Tapi karbon nanotube perlu dipahami sebelum diimplementasikan, dan pembuangan panas adalah salah satu keterbatasan mereka, kata Avouris. Terlalu banyak karbon nanotube berkumpul bersama sulit untuk didinginkan hanya dengan meniup udara melalui sirkuit, katanya. Kelebihan panas menurunkan kinerja dan akhirnya bisa menyebabkan nanotube merusak dirinya sendiri.

"Langkah pertama adalah kita ingin memahami bagaimana elektron mengalir melalui material ini, karena ini benar-benar berbeda dari cara elektron mengalir melalui silikon," kata Avouris.. Karbon nanotube berdasarkan bahan seperti graphene memiliki pemanasan yang tidak biasa dan mekanisme disipasi yang dapat memiliki implikasi yang lebih luas untuk nanoteknologi.

Panas dihasilkan dalam karbon nanotube oleh seberapa cepat atom bergetar. Semakin cepat atom bergetar, semakin banyak panas yang mereka hasilkan, yang kemudian hilang ke substrat, yang merupakan bahan yang memegang nanotube di tempatnya. Para ilmuwan menyamakan pemahaman pemanasan dan disipasi nanotube untuk memahami disipasi panas dalam chip silikon konvensional.

"Itulah yang Anda pedulikan di komputer. Bukan hanya bagaimana perangkat individu memanas, tetapi bagaimana seluruh komputer memanas. Anda bawa laptop Anda, letakkan di pangkuan Anda, Anda akhirnya mulai membakar kaki Anda. Itulah transfer panas dari masing-masing perangkat ke substrat komputer, kemudian ke sasis … ke kaki Anda, "kata Avouris.

Namun, silikon dan nanotube karbon yang baru bekerja secara berbeda, sehingga para peneliti harus mengambil langkah mundur dan memahami ilmu materi baru ini, kata para peneliti.

Para peneliti memeriksa cara efisien untuk mentransfer panas dari nanotube ke substrat. dengan bantuan bahan karbon lain yang duduk di antara.

Temuan ini memiliki kepentingan ilmiah mendasar dan penting dalam penciptaan sistem manajemen termal yang akan mengatur panas karbon di masa depan. perangkat berbasis nanotube, kata Avouris.

Ini adalah penelitian awal untuk memahami panas dan pendinginan pada karbon nanotube, kata Avouris. Banyak langkah yang diperlukan dalam penelitian sebelum perangkat tersebut dapat diproduksi secara komersial, tetapi ini adalah langkah yang sangat penting, katanya.

"Pemahaman tentang bagaimana panas mengalir melalui perangkat nanotube tertentu akan memiliki implikasi penting pada operasi dan integrasi perangkat berbasis karbon masa depan, "kata Avouris.

Para peneliti mempublikasikan temuan mereka dalam edisi terbaru Nature Nanotechnology.