中美聯(lián)合開發(fā)成果：下一代芯片導(dǎo)熱新貴氮化鉭！

發(fā)布時(shí)間 | 2021-04-07 10:41 分類 | 技術(shù)前沿點(diǎn)擊量 | 1392

金剛石

導(dǎo)讀：3月17日，Phys.Rev.Lett發(fā)表了一項(xiàng)由中美研究人員合作的科研成果——氮化鉭的導(dǎo)熱速度幾乎比所有材料都快，它有望成為芯片工業(yè)中解決導(dǎo)熱問題的下一代新貴。

3月17日，Phys.Rev.Lett發(fā)表了一項(xiàng)由中美研究人員合作的科研成果——氮化鉭的導(dǎo)熱速度幾乎比所有材料都快，它有望成為芯片工業(yè)中解決導(dǎo)熱問題的下一代新貴。

論文鏈接：DOI: 10.1103/PhysRevLett.126.115901

中美研究人員在維也納工業(yè)大學(xué)（TUWien）的一個(gè)研究小組中聯(lián)合尋找最佳導(dǎo)熱材料，以解決越來越突出的芯片散熱問題。最終，六方相的θ-氮化鉭脫穎而出。該校材料化學(xué)研究所的Georg Madsen教授解釋導(dǎo)熱機(jī)理，熱傳播主要是通過電子和聲子兩種形式，無論哪種在材料中傳播都會(huì)受到各種阻力而延緩。甚至同種元素的不同同位素也會(huì)由于原子質(zhì)量差異而影響晶格諧振，從而破壞熱傳遞（譯者注：硼元素就存在這個(gè)問題）。

氮化鉭的特別有利之處在于，自然界中99.99%的鉭都是鉭181，沒有其他同位素；氮與鉭的特定結(jié)合使之相位金屬化，從而抑制了熱傳導(dǎo)的相互作用，即減少了內(nèi)耗。綜上，θ-氮化鉭結(jié)合多重優(yōu)勢(shì)，成為一種熱導(dǎo)率比銀高數(shù)倍，媲美金剛石的導(dǎo)熱材料，而它比金剛石成本更低，也更易加工。

編譯 YUXI