隨著科技的進步，許多電子產品的尺寸越來越小。然而，由於電流通過時會產生熱量，因此過熱成為限制電子設備縮小尺寸的一大挑戰，科學家們發現，由矽的同位素製成的奈米線，其導熱性比普通矽好 150%，這項技術未來有望應用在電腦晶片上，使其溫度大幅降低。

當電子系統運作時，電流產生大量熱量，長時間的累積可能損壞元件，此外，研究人員發現，矽的同位素「矽-28」（Si-28）有助於製造具有卓越冷卻性能的電腦晶片，至少有 92% 的矽以矽-28 的形式存在，另外 5% 為矽-29（Si-29），剩下的 3% 為矽-30（Si-30）；儘管這些同位素具有相同的電子功能，過去的研究發現，矽-29 和矽-30 中的「雜質」會中斷熱量的流動。

在使用矽-28 製成的散裝元件時，熱傳導性提高了 10%，但製作成本的增加卻不划算，研究人員後來使用矽-28 製成的奈米線，發現其導熱性出乎意料地優越，原本預計可以改善 20% 的效果，但實際上，性能超過了使用天然矽製成的奈米線 150%，這是因為奈米線外部形成了一層二氧化矽（silicon dioxide），平滑了散熱表面的粗糙度，而奈米線內部由於沒有其他同位素的干擾，熱量能夠順利通過奈米線的核心。

文字編輯 高柏科技團隊

 

作者

林唯耕教授

學歷 | 美國馬里蘭大學博士

現職 | 國立清華大學，工程與系統科學系，兼任教授

專長 | 電子構裝散熱、熱管、環路式熱管(CPL，LHP，PHP)、節能設計、太陽能儲熱與冷卻、熱流系統、電子元件之冷卻、雙相流、人造衛星暨高空飛行物之熱傳元件