|  | 4 февраля 2012 | Новости науки и техники

Разработана технология охлаждения кристаллов полупроводниковых чипов с помощью лазерного света.

Установка для охлаждения полупроводниковых кристаллов


Исследователям из института Нильса Бора (Niels Bohr Institute), научного подразделения университета Копенгагена, Дания, удалось успешно совместить две области физики - область квантовой механики и физики наноуровня. Соединение этих весьма разных "миров" привело к открытию нового метода эффективного охлаждения кристаллов полупроводниковых чипов. Как знают наши постоянные читатели, полупроводниковые кристаллы используются не только в компьютерных процессорах, но и в солнечных батареях, светодиодных источниках света и во многих других электронных устройствах. А эффективное охлаждение полупроводниковых узлов является весьма важным для сохранения работоспособности полупроводников, а для будущих квантовых компьютеров и сверхчувствительных датчиков качественное охлаждение имеет еще большее значение.

Полупроводниковый кристалл


Так как же работаем метод лазерного охлаждения? Как это ни парадоксально - фактически нагревая материал полупроводника! Но, используя лазеры и некоторые физические уловки, ученые охладили полупроводниковый кристалл до температуры -269 градусов по Цельсию. В экспериментах была использована пластина из полупроводникового материала, толщиной 160 нанометров и размерами 1 на 1 миллиметр.

"Мы заставили эту пластину колебаться под воздействием падающего на нее света лазера. Тщательно изучив всю физику процесса мы рассчитали, а затем и проверили на практике, вид модуляции лазерного света и колебаний пластины, в результате которых сама пластина охладилась от комнатной до невероятно низкой температуры. Такое охлаждение стало результатом сложного взаимодействия явлений из разных областей физики - процессов, происходящих при колебании пластины, свойства полупроводникового материала и оптическим резонансом" - рассказал Коджи Узэми (Koji Usami), ученый из института Нильса Бора.

Экспериментальная установка


"Парадокс заключается в том, что при падении света лазера полупроводниковая пластина получает некоторое количество энергии, колеблется и при этом охлаждается до низких температур. Регулируя параметры света лазера, процессом охлаждения можно достаточно просто управлять" - продолжил рассказ Узэми.

Конечно, лазерное охлаждение уже не является новинкой. Уже в течение нескольких лет ученые во всем мире используют свет лазера для того, что бы охладить до сверхнизких температур отдельные атомы и даже облака атомов. В том же институте Нильса Бора ученые охлаждали облако атомов цезия до температуры в несколько долей градуса выше абсолютного нуля. Но охлаждение микрообъектов с помощью лазера еще не делал раньше никто в мире.




Ключевые слова:
Охлаждение, Свет, Лазер, Полупроводник, Чип, Кристалл, Температура, Энергия, Колебания

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Ученым впервые удалось охладить жидкость с помощью лазерного света
  • Ученые заморозили единичные атомы практически до абсолютного ноля при помощ ...
  • Разработан новый сверхчувствительный метод детектирования радиоволн при пом ...
  • Разработана эффективная технология охлаждения полупроводников с помощью лаз ...
  • Установлен новый рекорд в области квантовых коммуникаций - время удержания ...




  • 4 февраля 2012 08:29
    #1 Написал: adnnin

    Публикаций: 0
    Комментариев: 142
    осталось придумать проводники которые смогут соединять колеблящуюся полупроводниковую пластину с внешними устройствами))
        
    4 февраля 2012 12:01
    #2 Написал: The_hacker

    Публикаций: 0
    Комментариев: 286
    adnnin, или доработать структуру подложки микросхем которая в процессе колебаний не утратит свой функционал. Самохлаждающиеся до сверхнизких температур процессоры работающие без систем охлаждения в сверхминиатюрных корпусах. Супер компьютеры размером с флешку.
    wink
        
    4 февраля 2012 18:31
    #3 Написал: beany85

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1018
    Эффективность метода действительно впечатляет. Но чтобы применить эту технологию к существующим полупроводниковым устройствам это еще один важный этап. Я же могу только пожелать успехов ученым Копенгагена.
    Но не стоит забывать и про систему охлаждения ранне упомянутую на этом сайте в виде конденсаторов установленных на кристал полупроводника, которые в свою очередь по уверению ученых отводят тепло и преобразовывают ее в обычную электроэнергию. Жаль забыл название статьи, по-моему система охлаждения с помощью конденсаторов более перспективна.


    --------------------
        
    5 февраля 2012 00:37
    #4 Написал: Zynaps

    Публикаций: 0
    Комментариев: 181
    Теперь если заменить охлаждение тела находящегося в ловушке квантовой левитации с жидкого азота на это, то...))) Это очень скоро изменит весь мир!!!
        
    6 февраля 2012 19:13
    #5 Написал: The_hacker

    Публикаций: 0
    Комментариев: 286
    Zynaps, не каждое тело под действием лазера будет охлаждатся.
        
    6 февраля 2012 22:57
    #6 Написал: nobolu

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    The_hacker,
    Вы правы, не каждое. Здесь строгие требования к химический чистоте. А в остальном замечательный метод.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.