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芯片内的原子级热流“可视化”成为现实
来源:光明网 | 作者:佚名 | 发布时间: 2025-06-23 | 131 次浏览 | 🔊 点击朗读正文 ❚❚ | 分享到:
想象一下,如何给芯片内部原子级别的热流拍张“高清照片”?这看似科幻的挑战,已被中国科学家变为现实。

想象一下,如何给芯片内部原子级别的热流拍张“高清照片”?这看似科幻的挑战,已被中国科学家变为现实。北京大学高鹏教授团队日前在国际学术期刊《自然》发表突破性成果,他们利用一种基于声子输运可视化的电子显微技术,首次实现了亚纳米尺度的热流“可视化”,为芯片散热这一世纪难题带来了新曙光。

在芯片这个微缩宇宙里,热量是性能的隐形杀手。随着芯片工艺逼近物理极限,纳米级制程、复杂结构导致芯片内部界面数量激增。声子,这一晶格振动的能量量子,在跨越这些微小界面时遭遇重重阻碍,形成顽固的界面热阻,如同无形的堤坝阻挡热流,成为高端芯片性能提升的致命瓶颈。

然而,看清这些原子级的热流并非易事。传统热测量技术面对亚10纳米量级的先进芯片结构,分辨率严重不足,更无力探测深埋材料内部的界面。高鹏团队另辟蹊径,将目光投向了电子显微镜中的快电子非弹性散射技术。