Stanford, 400°C’de transistör yüzeyinde elmas katman büyütüp mikroçipleri 70°C soğuttu; simülasyonlarda düşüş %90’a ulaştı. Teknoloji 2027’ye hazır olabilir.
© D. Novikov
Stanford Üniversitesi’nden bilim insanları, elmasla mikroçipleri soğutmada dikkat çekici bir atılım duyurdu. Ekip, mikrometre kalınlığında bir elmas katmanını doğrudan transistör yüzeylerinde büyütmeyi başardı; gerçek testlerde sıcaklığı 70°C düşürdü, simülasyonlarda ise yüzde 90’a varan bir düşüş elde edildi.
Bu teknik, modern mikroelektroniğin temel açmazına odaklanıyor: transistör yoğunluğu arttıkça gelen aşırı ısınma. Profesör Srabanti Chowdhury’nin laboratuvarında araştırmacılar, ilk kez yaklaşık 400°C’de elmas büyüttüklerini belirtiyor; bu seviye yarı iletken yapılar için güvenli kabul ediliyor. Daha önceki yöntemler 1000°C’nin üzerindeki sıcaklıkları gerektiriyor ve devreleri riske atabiliyordu. Eşiğin böylesine düşürülmesi, fikri laboratuvar merakından uygulanabilir bir çözüme dönüştüren asıl kırılma noktası olarak öne çıkıyor.
Elmas, ısıl iletkenlikte rekor sahibi; bakırdan altı kat daha iyi ısı iletiyor ve doğal bir ısı yayıcı gibi davranıyor. Yeni yaklaşımda, safsızlıkları azaltmak ve iletkenliği iyileştirmek için oksijen eklenerek büyütülen polikristalin elmas kullanılıyor. Bu ince film transistörleri sararak ısıyı, geleneksel soğutuculara kıyasla çok daha etkili biçimde uzaklaştırıyor.
Gelişme, şimdiden DARPA’nın ve TSMC, Micron, Samsung gibi büyük çip üreticilerinin dikkatini çekmiş durumda. Elmasla soğutmanın 2027’ye kadar yaygın biçimde benimsenmesi bekleniyor. Araştırmacılar, bu sıçramanın silikon çağını uzatabileceğini ve daha güçlü, enerji açısından daha verimli işlemcilere kapı aralayabileceğini dile getiriyor; ortaya çıkan tablo, görmezden gelinmesi zor bir vaat sunuyor.