Vědci ze Stanfordu vyrostli diamantový film přímo na tranzistorech, který snižuje teplotu mikročipů o 70 °C. Růst při 400 °C; zájem DARPA a TSMC, nasazení 2027.
© D. Novikov
Vědci ze Stanford University představili průlom v chlazení mikročipů pomocí diamantu. Týmu se podařilo vypěstovat přímo na povrchu tranzistorů diamantovou vrstvu o tloušťce jednoho mikrometru, která v reálných testech snížila teplotu o 70 °C a v simulacích až o 90 %.
Technika míří na ústřední problém současné mikroelektroniky: přehřívání při rostoucí hustotě tranzistorů. V laboratoři vedené profesorkou Srabanti Chowdhury se poprvé podařilo růst diamantu zhruba při 400 °C – tedy při teplotě bezpečné pro polovodičové struktury. Dřívější postupy vyžadovaly více než 1000 °C a mohly poškodit obvody. Právě dosažení této nižší hranice mění nápad z laboratorní kuriozity na reálně použitelnou cestu.
Diamant má rekordní tepelnou vodivost – šestkrát vyšší než měď –, takže je přirozeným rozvaděčem tepla. Nový přístup využívá polykrystalický diamant pěstovaný s přídavkem kyslíku, který odstraňuje nečistoty a zlepšuje tepelnou vodivost. Tenký film obklopuje tranzistory a odvádí teplo mnohem účinněji než tradiční chladiče.
Na pokrok už zareagovala DARPA i velcí výrobci čipů, včetně TSMC, Micronu a Samsungu. Očekává se, že široké nasazení diamantového chlazení přijde do roku 2027. Podle výzkumníků by tento průlom mohl prodloužit éru křemíku a otevřít cestu k výkonnějším a úspornějším procesorům – a ten příslib se těžko přehlíží.