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芯片中原子热流的“可视化”成为事实
2025年6月17日07:58资料来源：景天 - 我们的记者Jin Haotian
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运输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”，从而使本世纪芯片热量的新黎明带来了新的曙光。在小芯片宇宙中，热量是杀死性能的看不见的。随着芯片过程接近E物理极限，纳米级过程和复杂结构导致内部芯片接口数量的进步。晶格振动能量的量，在越过这些小界面时发现了许多障碍物，形成了热阻力的硬接口，例如阻断热流的无形大坝，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的纳米顺序面临高级芯片结构，并且严重缺乏分辨率，甚至减去深buried材料内的界面。 Gao Peng的团队采取了不同的方法，并将注意力转向了将电子意外传播到电子显微镜的快速技术。他们就像开发显微镜实验室：他们将专用的原位热传输设备设计到电子显微镜，刻有“ Directi”热流到临界宽带隙半导体铝铝梯度梯度的热流量。通过获得电子和声子触点的独特“指纹” - 意外散射的声子频谱，团队取得了难以想象的成功：亚纳米体 - 尺度温度场成像。实验方揭示的显微热图：使用氮化铝钢碳糖界面，温度在仅2纳米的小长度内从10摄氏度下降到20摄氏度！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NA中Rrow区域附近约3纳米，声子分布显着偏离平衡状态。通过最大程度地比较声子在正热流动方向上的thestate的不对称演变，他们宣布隐藏在其中的非良好的传输机理 - 局部模式界面起着关键作用。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。 “测量纳米级的温度是一个重大挑战，本文更多，并揭示了热流如何通过界面流动到很小的尺寸，以及声子如何“踩踏针头”调整此过程。”自然的高级编辑受到了高度赞扬：“这些材料具有高力量。”电子速率意味着许多人的热管理是一项生死技术。 “这些技术的范围已成功地绘制了TH温度的分布薄层的E接口，直接指出了Ago-Can的科学问题，我们在微观尺度上清楚地看到了界面附近的温度？预防材料，转换热电甚至下一代芯片。 “这不仅涉及您手中更强的手机芯片，而且还表明了能源利用效率提高的跨越未来。”
（收费编辑：Shan Xiaobing）
