About / Advertise
Nya termoelektriska material kan förbättra kylningen av halvledarkretsar. Det visar experiment utförda av amerikanska forskare.
Med ett hittills oprövat termoelektriskt material går det att kyla kretsar betydligt effektivare än med dagens material. Därmed skulle processorer i exempelvis en dator kunna få fördubblad hastighet. Det menar en grupp bestående av forskare vid Michigan State University, University of Michigan och Northwestern University. I dagens termoelektriska material sjunker temperaturen med maximalt 60°C då materialet utsätts för en elektrisk spänning. I det nya materialet, som är en kombination av cesium, vismut och tellur, kan temperaturskillnaden bli hela 100°C.
Den drastiskt större temperatursänkningen gör att forskarna är mycket hoppfulla inför användningen av materialet. Materialet och dess termoelektriska egenskaper upptäcktes egentligen redan 1950, men det har varken utnyttjats eller förbättrats sedan dess.
Långt till produkt
Forskarna har i första hand önskat demonstrera att det finns åtminstone ett bättre alternativ till de material som idag utnyttjas inom forskningen kring kretskylning. En hel del arbete återstår också innan materialet eventuellt kan få praktisk tillämpning. Bland annat måste man kontrollera hur stabilt materialet är på sikt, om det går att tillverka i större volymer och om det är tillräckligt billigt.
IBM har också börjat intressera sig för termoelektriska kylmaterial och har experimenterat kring tunnfilmsbaserade värmepumpar placerade på baksidan av kretsar. Sådana värmepumpar skulle kunna minska kretstemperaturen till under - 50°C, menar man på IBM. Detta är den nuvarande gränsen för kylenheter av kylskåpstyp, som IBM redan utnyttjar i vissa datorsystem.
Värmepumparna kan göras direkt på baksidan av ett 30 μm tjockt kretssubstrat av kisel, genom beläggning av vismut, antimon- och tellurlegeringar. Upp till 100 W/cm2 kan sedan bortföras från kretsen. Det innebär att tunnfilmspumparna är mer än dubbelt så effektiva som värmepumpar av peltiertyp.
Gittan Cedervall
