Запропоновано незвичайний метод охолодження чіпів за допомогою світлодіодів

Світлодіоди можуть охолоджувати? Холодним синім світлом, що. Звичайно, це жарт. Але ж в минулому році Артур Ешкін отримав Нобелівську премію з фізики за метод охолодження за допомогою лазера. Чим світлодіод гірше? Група вчених з Мічиганського університету вирішила поставити все з ніг на голову і відтворила умови, в яких інфрачервоний світлодіод зміг поглинати теплове випромінювання від об'єкта і, тим самим, знижувати його температуру.

Запропоновано незвичайний метод охолодження чіпів за допомогою світлодіодів

Незважаючи на мікроскопічні розміри елементів вимірювальної установки (світлодіод був розміром з «рисове зернятко», а калориметр для фіксації змін енергії приблизно в 10 разів менше), випробувальний стенд виявився досить значним (см. фото вище). Проблема в тому, що робоча (поглинає або випромінює) поверхню світлодіода повинна розташовуватися поруч з калориметром на відстані менше дини хвилі випромінювання. В експерименті зазор дорівнює 55 нм, і перешкодою йому стануть будь-які коливання навколо установки - кроки, вібрації в приміщенні, інше. Необхідність в постійному зазорі потрібна для того, щоб виник ефект ближнього поля або еванесцентні зв'язування, а також щоб запобігти поверненню інфрачервоних фотонів назад в калориметр.

Запропоновано незвичайний метод охолодження чіпів за допомогою світлодіодів

Але головним відкриттям стало те, що світлодіод необхідно включити зі зворотним полярністю. В такому випадку він перестає випромінювати фотони і, як виявилося, зворотне включення повністю пригнічує теплове випромінювання світлодіода. Більш того, світлодіод (тепер уже фотодиод) починає поглинати інфрачервоне випромінювання у вигляді потоку фотонів від калориметра, що прилади фіксують як охолодження вимірювального пристрою.

Запропоновано незвичайний метод охолодження чіпів за допомогою світлодіодів

Розрахункова потужність охолодження дослідної установки досягає 6 Вт / м2. Теоретично такий метод може охолоджувати до 1000 Вт / м2, що еквівалентно сонячному освітленню квадратного метра земної поверхні. Якщо все складеться як треба, запропонований метод відводу тепла коли-небудь може стати хорошим рішенням для охолодження процесорів в мобільних пристроях, які стають все тонше і потужніше.

Оцінити статтю
Новини IT
Додати коментар