Ученые из МФТИ нашли решение проблемы перегрева активных плазмонных компонентов, необходимых для передачи данных в оптоэлектронных микропроцессорах, которые, как ожидают эксперты, в скором будущем заменят распространенные сейчас. Статья о разработке опубликована в журнале ACS Photonics, о ней также рассказывает сайт университета.
Исследователи показали, что использование высокоэффективных термоинтерфейсов, то есть размещение слоев теплопроводящих материалов между чипом и системой охлаждения, обеспечивающих беспрепятственный отвода тепла, позволит охлаждать высокопроизводительные оптоэлектронные чипы, используя при этом обычные для сегодняшнего дня системы охлаждения.
Проведя компьютерное моделирование, физики пришли к выводу, что если оптоэлектронный чип с активными плазмонными волноводами разместить в воздухе, то его температура повысится на несколько сотен градусов Цельсия, что приведет к неработоспособности устройства. А многослойные термоинтерфейсы нано- и микрометровой толщины в сочетании с простыми системами охлаждения способны уменьшить температуру чипа с нескольких сотен до приблизительно 10 градусов Цельсия выше температуры окружающей среды.
Решение проблемы перегрева делает еще на шаг ближе переход к оптоэлектронным процессорам. По мнению экспертов, переход от электроники к фотонике неизбежен для дальнейшего роста производительности компьютеров. Для этого предстоит осуществить, в частности, переход от объемных волн к поверхностным волнам, так называемым поверхностным плазмон-поляритонам, что позволит «сжать» свет до наномасштабов. И именно на этом этапе возникает проблема перегрева, решение которой и смогли предложить ученые из Физтеха.
