奈米碳管比金屬更速配電子元件
- 上線日期：2009/4/30 上午 12:00:00
- 資料來源：奈米科學網
在縮小線寬以便將密度更高的積體電路塞進更小的電子元件時，研究人員不斷遇到因為電流密度(current density)提高而引發的電遷移(electromigration)及熱遷移(thermomigration)現象，這些現象會損害金屬導體並產生熱，導致元件提早故障。
紐約州立大學水牛城分校土木、結構與環境工程系教授及工程與應用科學學院電子封裝實驗室主任Cemal Basaran表示，電子元件的冷卻問題比大家想像得還嚴重，以金屬為導線的電子元件已走到盡頭了。
Basaran及其博士生Tarek Ragab花了過去四年的時間完成量子力學計算，證明在單壁式奈米碳管(singel-walled carbon nanotube)中，高電流密度並不會引發電遷移與熱遷移，且其產生的熱只有傳統金屬(如銅)的1%。這些發現為奈米碳管的驚人優點再添一筆。
Basaran表示，金屬與碳管間的這些基本差異，源於它們導電方式的不同。在傳統金屬中，導電電子在移動時，會被材料晶格內的原子散射(scattering)，因而產生摩擦並生熱；而在碳管中，電子是以彈道(ballistic)方式移動，幾乎沒有散射的問題。Basaran以一般鐵道列車與磁浮列車來比喻奈米碳管的優勢。奈米碳管的獨特性質突破了傳統金屬的限制，讓工程師能實現更小、更快與更強大的新元件。
Basaran的研究經費主要來自美國海軍，後者對於能在嚴苛環境中運作的精密電子系統極感興趣。他也提出一項警告指出，相較於亞洲競爭者，美國電子產業目前對於奈米碳管的研發支出非常少。詳請見紐約州立大學水牛城分校的新聞稿。
原始網站: http://www.physorg.com/news156779285.html
譯者:劉怡萱(逢甲大學光電學系)
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