随着科技的进步，许多电子产品的尺寸越来越小。然而，由于电流通过时会产生热量，因此过热成为限制电子设备缩小尺寸的一大挑战。科学家们发现，由硅的同位素制成的纳米线，其导热性比普通硅好150％。这项技术未来有望应用在电脑晶片上，使其温度大幅降低。

当电子系统运作时，电流产生大量热量，长时间的累积可能损坏元件。此外，研究人员发现，硅的同位素“硅-28”（Si-28）有助于制造具有卓越冷却性能的电脑晶片，至少有92％的硅以硅-28的形式存在，另外5％为硅-29（Si-29），剩下的3％为硅-30（Si-30）。尽管这些同位素具有相同的电子功能，过去的研究发现，硅-29和硅-30中的“杂质”会中断热量的流动。

在使用硅-28制成的散裝元件时，热传导性提高了10％，但制作成本的增加却不划算。研究人员后来使用硅-28制成的纳米线，发现其导热性出乎意料地优越。原本预计可以改善20％的效果，但实际上，性能超过了使用天然硅制成的纳米线150％。这是因为纳米线外部形成了一层二氧化硅（silicon dioxide），平滑了散热表面的粗糙度，而纳米线内部由于没有其他同位素的干扰，热量能够顺利通过纳米线的核心。

 

作者

林唯耕教授

学历 | 美国马里兰大学博士

现职 | 国立清华大学工程与系统科学系，兼任教授

专长 | 电子组装散热、热管、环路式热管（CPL，LHP，PHP）、节能设计、太阳能储热与冷却、热流系统、电子元件之冷却、双相流、人造卫星及高空飞行物之热传元件