Alternatief voor silicium houdt computerchips koel
10 juli 2018 door SSTDoor de niet aflatende miniaturisering moeten chipfabrikanten steeds creatievere manieren bedenken om de geproduceerde warmte af te voeren. Maar ze kunnen ook – geheel from scratch - opnieuw beginnen met een ander materiaal dan silicium.
Computerchips produceren warmte, en als die niet tijdig kan worden afgevoerd, warmen de onderdelen van een computer, smartphone of tablet te snel op en kunnen er problemen ontstaan. Hoe kleiner en sneller de chips, hoe moeilijker die warmte echter kan worden afgevoerd.
Chipfabrikanten zijn al lang op zoek naar materialen die silicium en koper – de halfgeleiders waaruit chips worden gemaakt – kunnen vervangen, en die de geproduceerde warmte efficiënt kunnen afvoeren. Een team van onderzoekers meldt nu dat ze zo’n materiaal hebben gevonden, in de vorm van boorarsenide (chemische formule: Bas).
"De kristallen blijken een bijzonder hoge thermische geleidbaarheid te bezitten: drie keer zo hoog als bij silicium en koper"
Kristallen van deze moleculaire verbinding blijken een bijzonder hoge thermische geleidbaarheid te bezitten: ze ligt liefst drie keer zo hoog als bij silicium en koper. Dat betekent dat warmte drie keer zo snel wordt afgevoerd, of dat binnen hetzelfde tijdsbestek een chip uit boorarsenide drie keer zoveel warmte mag produceren als een siliciumchip (en dus mogelijk drie keer zo snel kan of mag werken).
Natuurlijk is het ook belangrijk dat de ‘band gap’ van boorarsenide als halfgeleider nagenoeg hetzelfde is als die van silicium, waardoor dezelfde chiparchitectuur zou kunnen worden gebruikt. Bovendien blijkt de nieuwe, beloftevolle chipgrondstof ongeveer even hard uit te zetten bij opwarming, waardoor ze ook kan worden toegepast in combinatie met het aloude silicium.
