Een nieuw materiaal kan gebruikt worden om de hitteproductie van processors tot 150 procent beter weg te voeren. Dat claimen onderzoekers van het Lawrence Berkeley National Laboratory in een artikel. Het gaat om ultradunne nanodraden van Silicium-28.
Deze isotoop maakt voor ongeveer 92 procent deel uit van natuurlijk voorkomend silicium, naast Si-29 en Si-30. Van deze drie is Si-28 de beste hittegeleider, met een geleidbaarheid die ongeveer 10% hoger ligt dan die van natuurlijk silicium. Hiervoor moet het gezuiverd worden, waarna er draden van 90 nanometers dik van geproduceerd werden. Achteraf bleek dat hier een winst van maar liefst 150 procent te behalen viel.
Hiervoor zijn twee redenen te noemen. De gladdere afwerking zorgt ervoor dat de fononen die de warmte transporteren minder snel uit de draad ontsnappen. Daarnaast vormt er vanzelf een laagje SiO2 gevormd, wat dit effect verder versterkt. Fononen zijn quantumenergie in trillingen, die bij hoge frequentie warmte en bij lage frequentie geluid transporteren.
Een stukje 99,92% puur Si-28 dat gebruikt is voor het experiment.
Deze beter geleidende draden kunnen in geavanceerde transistors gebruikt worden om beter de hitte af te voeren. Op dit moment is er wel een tekort aan Si-28 voor verdere tests. De monsters die voor dit experiment gebruikt zijn kwamen uit een isotopenfabriek uit het Sovjet-tijdperk. Ondanks de kosten voor het zuiveren van het silicium zou deze relatief eenvoudige prestatiewinst de moeite waard zijn, gezien het steeds moeilijker wordt om processen kleiner en efficiënter te maken.
Bron: Tom's Hardware
