【芯闻时译】研究人员找到了一种减少半导体器件过热的方法

来源：半导体芯科技编译

缩小半导体尺寸的需求，加上器件热点处产生的热量无法有效分散的问题，对现代器件的可靠性和耐用性产生了负面影响。现有的热管理技术无法胜任这项任务。因此，利用在基板上的金属薄膜上产生的表面波来分散热量的新方法的发现是一个重要的突破。

KAIST（韩国科学技术院：李光亨校长）宣布，机械工程系Bong Jae Lee教授的研究小组在世界上首次成功测量了沉积在基板上的金属薄膜中由 "表面等离子体极化子"（SPP）引起的新的热量转移。

表面等离子体极化子(SPP)是指在电介质和金属界面上的电磁场与金属表面的自由电子和类似的集体振动粒子之间强烈相互作用而在金属表面形成的表面波。

研究小组利用表面等离子体极化子（SPP）--在金属-电介质界面上产生的表面波--来改善纳米级金属薄膜的热扩散。由于这种新的传热模式是在基底上沉积金属薄膜时产生的，因此在器件制造过程中非常有用，而且具有可大面积制造的优势。研究小组的研究表明，由于在半径约为3厘米的100纳米厚钛（Ti）薄膜上产生了表面波，导热率提高了约25%。

领导这项研究的KAIST教授Bong Jae Lee说：“这项研究的意义在于，世界上首次发现了一种新的传热模式，即在加工难度较低的基板上沉积的金属薄膜上利用表面波进行导热。它可以用作纳米级散热器，以有效地在热点附近散热，从而应用于容易过热的半导体器件。”

该成果可应用于纳米级薄膜的快速散热，对未来高性能半导体器件的开发具有重要意义。特别是，研究小组发现的这种新的传热模式有望解决半导体器件热管理的根本问题，因为它能在纳米级厚度上实现更有效的传热，而薄膜的热导率通常会因边界散射效应而降低。

这项研究成果于4月26日在线发表于《物理评论快报》（Physical Review Letters），并被选为编辑推荐论文。该研究得到了韩国国家研究基金会基础研究实验室支持计划的支持。

审核编辑 黄宇