آبجی
8th November 2009, 03:27 PM
http://www.3noqte.com/main/images/stories/ali/lap_top.jpg
لپ‌تاب‌ها يكي از اين فناوري‌هاي جهان مدرن امروز است كه روزبه‌روز اندازه آن‌ها كوچك و كوچك‌تر شده، در عين حال قابليت آن‌ها افزايش مي‌يابد؛ اما ميلياردها مدار الكترونيكي نيمه‌رساناي موجود در آن، گرمايي معادل يك اجاق خانگي ايجاد مي‌كند كه مي‌تواند به ذوب شدن آن‌ها و از كار افتادن لپ‌تاب منجر شود.
اخيراً روتكين و همكارانش در مركز تحقيقاتي IBM's T.J. Watson به همراه محققاني از مؤسسه يوفي‌سنپترزبورگ روسيه با توجه به سطح بالاي پراكندگي الكترون‌ها در ترانزيستورهاي نانولوله كربني غير‌‌‌‌معلق و استفاده از جفت شدگي حرارتي فونون ـ پولاريتون سطحي (SPP) روش نويني را براي حل اين مشكل يافته‌اند.
در مدارهاي نانولوله‌اي به‌دليل غير همگن بودن نانولوله‌ها و زيرلايه‌ي آن‌ها، آهنگ انتقال گرما بسيار كند است؛ لذا گرما به‌سختي به ماده زيرين آن‌ها منتقل مي‌شود اما در اين شيوه جديد گرما به راحتي به سطح زيرين هدايت شده، الكترون‌هاي داغ از آن پراكنده مي‌شوند. اين محققان نشان داده‌اند كه جفت‌شدگي حرارتي SPP، رسانش مؤثر گرمايي را در فصل مشترك نانولوله و زيرلايه‌ي قطبي تا 2 برابر افزايش مي‌دهد. حسن اين روش آن است كه فرايند خنك كردن به طور طبيعي و بدون استفاده از هيچ بخش متحرك يا عامل خنك‌كننده‌اي انجام مي‌شود.
در اين روش پراكندگي الكتروني، موجي با عنوان «پولاريتون سطحي» ايجاد مي‌كند. اين پولاريتون‌هاي سطحي در محدوده ميدان نزديك بالاي زيرلايه آن قدر قوي هستند كه الكترون‌هاي داغ به‌راحتي از آن‌ها پراكنده شده، در اثر پديده تونل‌زني ميدان نزديك، انرژي خود را به نانولوله‌ي زيرين مي‌دهند. به همين دليل اغلب ابزارهاي نيمه‌رسانايي ـ كه امروزه ساخته مي‌شوند ـ لايه‌اي از نانولوله يا نانوسيم درست روي زير لايه اكسيد سيليسيومي خود دارند.
روتكين در اين باره مي‌گويد: اگر به جاي زيرلايه‌ي اكسيد سيليسيومي از يك ماده دي‌الكتريك با ثابت بالاتر استفاده شود، حتي مي‌توان پولاريتون‌هاي سطحي قوي‌تري را هم به دست آورد.
اين محققان با استفاده از مدل‌هاي ميكروسكوپي كوانتومي توانسته‌اند ميزان گرماي خروجي را برحسب تابعي از ميدان الكتريكي، آلايندگي و دما به دست آورند.
جزئيات اين كار تحقيقاتي طي مقاله‌اي با عنوان «ساز و كار اساسي خنك كردن در الكترونيك نانولوله‌هاي كربني» در شماره مارس نشريه «Nano Letters» (از نشريات پيشگام در حوزه‌ي فناوري نانو) منتشر شده است.
لپ‌تاب‌ها يكي از اين فناوري‌هاي جهان مدرن امروز است كه روزبه‌روز اندازه آن‌ها كوچك و كوچك‌تر شده، در عين حال قابليت آن‌ها افزايش مي‌يابد؛ اما ميلياردها مدار الكترونيكي نيمه‌رساناي موجود در آن، گرمايي معادل يك اجاق خانگي ايجاد مي‌كند كه مي‌تواند به ذوب شدن آن‌ها و از كار افتادن لپ‌تاب منجر شود.
اخيراً روتكين و همكارانش در مركز تحقيقاتي IBM's T.J. Watson به همراه محققاني از مؤسسه يوفي‌سنپترزبورگ روسيه با توجه به سطح بالاي پراكندگي الكترون‌ها در ترانزيستورهاي نانولوله كربني غير‌‌‌‌معلق و استفاده از جفت شدگي حرارتي فونون ـ پولاريتون سطحي (SPP) روش نويني را براي حل اين مشكل يافته‌اند.
در مدارهاي نانولوله‌اي به‌دليل غير همگن بودن نانولوله‌ها و زيرلايه‌ي آن‌ها، آهنگ انتقال گرما بسيار كند است؛ لذا گرما به‌سختي به ماده زيرين آن‌ها منتقل مي‌شود اما در اين شيوه جديد گرما به راحتي به سطح زيرين هدايت شده، الكترون‌هاي داغ از آن پراكنده مي‌شوند. اين محققان نشان داده‌اند كه جفت‌شدگي حرارتي SPP، رسانش مؤثر گرمايي را در فصل مشترك نانولوله و زيرلايه‌ي قطبي تا 2 برابر افزايش مي‌دهد. حسن اين روش آن است كه فرايند خنك كردن به طور طبيعي و بدون استفاده از هيچ بخش متحرك يا عامل خنك‌كننده‌اي انجام مي‌شود.
در اين روش پراكندگي الكتروني، موجي با عنوان «پولاريتون سطحي» ايجاد مي‌كند. اين پولاريتون‌هاي سطحي در محدوده ميدان نزديك بالاي زيرلايه آن قدر قوي هستند كه الكترون‌هاي داغ به‌راحتي از آن‌ها پراكنده شده، در اثر پديده تونل‌زني ميدان نزديك، انرژي خود را به نانولوله‌ي زيرين مي‌دهند. به همين دليل اغلب ابزارهاي نيمه‌رسانايي ـ كه امروزه ساخته مي‌شوند ـ لايه‌اي از نانولوله يا نانوسيم درست روي زير لايه اكسيد سيليسيومي خود دارند.
روتكين در اين باره مي‌گويد: اگر به جاي زيرلايه‌ي اكسيد سيليسيومي از يك ماده دي‌الكتريك با ثابت بالاتر استفاده شود، حتي مي‌توان پولاريتون‌هاي سطحي قوي‌تري را هم به دست آورد.
اين محققان با استفاده از مدل‌هاي ميكروسكوپي كوانتومي توانسته‌اند ميزان گرماي خروجي را برحسب تابعي از ميدان الكتريكي، آلايندگي و دما به دست آورند.
جزئيات اين كار تحقيقاتي طي مقاله‌اي با عنوان «ساز و كار اساسي خنك كردن در الكترونيك نانولوله‌هاي كربني» در شماره مارس نشريه «Nano Letters» (از نشريات پيشگام در حوزه‌ي فناوري نانو) منتشر شده است.