Сингапурские физики создали лазерный кулер для электроники

Физики из Сингапура смогли создать устройство, использующее лазер, способное охладить полупроводниковые микросхемы и устройства на десятки градусов Цельсия. Это поможет разработчикам справиться с возрастающим уровнем тепловыделения современной микроэлектроники, сообщается в статье журнала Nature.

Лазерные системы для охлаждения нередко используются при изучении квантовых свойств микромира и в ядерной физике. Специальные лазерные охладители и ловушки позволяют получать температуры, близкие к абсолютному нулю. При использовании других методов охлаждения, этого достичь практически невозможно. Несмотря на то, что данная технология уже довольно хорошо развита, ее так и не смогли адаптировать для охлаждения полупроводниковых приборов на базе арсенида галлия и кремния.

lazerГруппа физиков, работающих в Технологическом университете Наньян (Сингапур), разработала методику охлаждения при помощи лазера, наблюдая за тем, как реагировали на лазерный луч частицы другого вида полупроводника – соединения кадмия и серы.

Как пояснили ученые, при взаимодействии с лучом лазера атомы вещества поглощают фотоны излучения. При определенных условиях некоторая часть данных фотонов испускается в обратном направлении с более высокой частотой. На это тратится дополнительная энергия, которая извлекается из теплового колебания атомов. В результате луч лазера охлаждает вещество, а не нагревает его. Этот эффект – его еще называют антистоксовой люминесценцией – уже давно используется в системах такого охлаждения.

Специалисты выявили, что антистоксовая люминесценция может возникать в полоске из сульфида кадмия с определенной структурой и толщиной. Для достижения максимального охлаждения, физики поочередно использовали различные варианты лазерных излучателей, в итоге остановились на зеленном лазере, работающем на длине волны 514 нанометров.
Как рассказали исследователи, зеленый лазер смог понизить температуру тонкие полоски сульфида кадмия почти на 40 градусов Цельсия (опыт проводился при комнатной температуре). Практическая вещь, как лазерная указка купить, и использовать эту технологию, например для выступлений и презентаций.

Специалисты считают, что данную методику понижения температуры можно будет применить и для кремниевых микросхем после дополнительных исследований. Физики полагают, что подобные лазерные системы охлаждения можно будет интегрировать в компактные электронные устройства, благодаря компактности современных лазеров и небольшому расходу энергии.

Запись опубликована в рубрике Технологии. Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.