來源：半導體芯科技編譯

縮小半導體尺寸的需求，加上器件熱點處產(chǎn)生的熱量無法有效分散的問題，對現(xiàn)代器件的可靠性和耐用性產(chǎn)生了負面影響。現(xiàn)有的熱管理技術(shù)無法勝任這項任務。因此，利用在基板上的金屬薄膜上產(chǎn)生的表面波來分散熱量的新方法的發(fā)現(xiàn)是一個重要的突破。

KAIST（韓國科學技術(shù)院：李光亨校長）宣布，機械工程系Bong Jae Lee教授的研究小組在世界上首次成功測量了沉積在基板上的金屬薄膜中由 "表面等離子體極化子"（SPP）引起的新的熱量轉(zhuǎn)移。

表面等離子體極化子(SPP)是指在電介質(zhì)和金屬界面上的電磁場與金屬表面的自由電子和類似的集體振動粒子之間強烈相互作用而在金屬表面形成的表面波。

研究小組利用表面等離子體極化子（SPP）--在金屬-電介質(zhì)界面上產(chǎn)生的表面波--來改善納米級金屬薄膜的熱擴散。由于這種新的傳熱模式是在基底上沉積金屬薄膜時產(chǎn)生的，因此在器件制造過程中非常有用，而且具有可大面積制造的優(yōu)勢。研究小組的研究表明，由于在半徑約為3厘米的100納米厚鈦（Ti）薄膜上產(chǎn)生了表面波，導熱率提高了約25%。

領(lǐng)導這項研究的KAIST教授Bong Jae Lee說：“這項研究的意義在于，世界上首次發(fā)現(xiàn)了一種新的傳熱模式，即在加工難度較低的基板上沉積的金屬薄膜上利用表面波進行導熱。它可以用作納米級散熱器，以有效地在熱點附近散熱，從而應用于容易過熱的半導體器件。”

該成果可應用于納米級薄膜的快速散熱，對未來高性能半導體器件的開發(fā)具有重要意義。特別是，研究小組發(fā)現(xiàn)的這種新的傳熱模式有望解決半導體器件熱管理的根本問題，因為它能在納米級厚度上實現(xiàn)更有效的傳熱，而薄膜的熱導率通常會因邊界散射效應而降低。

這項研究成果于4月26日在線發(fā)表于《物理評論快報》（Physical Review Letters），并被選為編輯推薦論文。該研究得到了韓國國家研究基金會基礎研究實驗室支持計劃的支持。

審核編輯 黃宇