电子产品用久超烫！研究人员发现「晶片降温」新方法

随着科技进步，许多电子产品尺寸越做越小，但由于电流一通过就产生热，所以过热成为电子设备缩小尺寸的一大阻碍。科学家发现，从矽的同位素所制成的奈米线，比普通矽的导热性还好 150%，未来有望应用在电脑晶片，使其温度大幅降低。当电子系统运作时，电流产生大量的热，累积久了就会损坏元件，因此科技业也开始发展冷却技术，但随着电子产品越来越小，有效散热更加困难。

研究人员发现，矽的同位素「矽-28」（Si-28），有助于制造出冷却性能超乎预期的电脑晶片。至少有 92%的矽以矽-28 的形式存在，另外 5%为矽-29（Si-29），剩下为矽-30（Si-30）。虽然这些同位素具有相同的电子功能，但过往研究发现，矽-29 和矽-30 中的「杂质」会中断热量流动。至于用矽-28 所制成的散装元件，可提高 10% 热传导性，但并不值得付出额外成本制作。研究人员之后使用矽-28 制成的奈米线，发现导热性意外地好，原本预计可改善 20%效果，想不到性能竟比天然矽制成的奈米线好 150%。原因是奈米线外部形成一层二氧化矽（silicon dioxide），抚平了散热时的粗糙表面，线内部因为没有其他同位素的问题，热量能顺利地通过奈米线的核心。

 

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