ट्रांजिस्टर पर उगाए हीरे से 70°C ठंडी माइक्रोचिप: स्टैनफोर्ड की सफलता
स्टैनफोर्ड ने ट्रांजिस्टर पर माइक्रोमीटर-मोटी डायमंड फिल्म उगाकर माइक्रोचिप कूलिंग में प्रगति दिखाई: वास्तविक परीक्षणों में 70°C कमी, 2027 तक औद्योगिक अपनाव की उम्मीद.
स्टैनफोर्ड ने ट्रांजिस्टर पर माइक्रोमीटर-मोटी डायमंड फिल्म उगाकर माइक्रोचिप कूलिंग में प्रगति दिखाई: वास्तविक परीक्षणों में 70°C कमी, 2027 तक औद्योगिक अपनाव की उम्मीद.
© D. Novikov
स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों ने हीरे की मदद से माइक्रोचिप्स को ठंडा रखने में एक नई सफलता दिखाई. टीम ने ट्रांजिस्टर की सतह पर सीधे माइक्रोमीटर-मोटी हीरे की परत उगाने की तकनीक विकसित की, जिससे वास्तविक परीक्षणों में तापमान 70°C तक नीचे आया, और सिमुलेशन में 90% तक गिरावट दर्ज हुई.
यह तरीका उस मूल समस्या पर वार करता है, जो आज की माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स को सबसे ज्यादा परेशान करती है: बढ़ती ट्रांजिस्टर घनत्व के साथ ओवरहीटिंग. प्रोफेसर स्राबंती चौधरी की अगुवाई वाली प्रयोगशाला में शोधकर्ताओं ने पहली बार लगभग 400°C पर हीरा उगाया—यह सीमा सेमीकंडक्टर संरचनाओं के लिए सुरक्षित मानी जाती है. पहले की विधियों में 1000°C से ऊपर तापमान चाहिए होता था, जो सर्किटरी को नुकसान पहुंचा सकता था. कम तापमान पर प्रक्रिया हासिल होना ही वह बात है, जो इस विचार को प्रयोगशाला की जिज्ञासा से आगे बढ़ाकर काम का रास्ता बनाती है.
हीरा ऊष्मा चालकता के मामले में रिकॉर्डधारक है—तांबे से छह गुना अधिक—इसलिए वह स्वाभाविक हीट स्प्रेडर की तरह काम करता है. नई पद्धति में ऑक्सीजन मिलाकर उगाया गया बहुक्रिस्टलीय हीरा इस्तेमाल होता है, जो अशुद्धियां हटाकर चालकता सुधरता है. यह पतली फिल्म ट्रांजिस्टरों को घेरे रहती है और पारंपरिक हीट सिंक की तुलना में कहीं अधिक प्रभावी ढंग से ताप हटाती है.
यह प्रगति DARPA और TSMC, Micron, Samsung जैसे बड़े चिप निर्माताओं का ध्यान खींच चुकी है. शोधकर्ताओं के अनुसार, डायमंड कूलिंग का व्यापक अपनाव 2027 तक दिख सकता है. उनका कहना है कि यह कदम सिलिकॉन युग की उम्र बढ़ा सकता है और अधिक शक्तिशाली, ऊर्जा-कुशल प्रोसेसरों की राह खोल सकता है—और यह संभावना अनदेखी करना मुश्किल लगता है.