KAIST (президент Кван Хен Ли) объявил, что исследовательской группе профессора Бонг Чжэ Ли на факультете машиностроения впервые в мире удалось измерить недавно наблюдаемый перенос тепла, вызванный "поверхностным плазмонным поляритоном" (SPP) в тонкой металлической пленке, нанесенной на подложку. Поверхностный плазмон-поляритон (SPP) относится к поверхностной волне, образующейся на поверхности металла в результате сильного взаимодействия между электромагнитным полем на границе раздела между диэлектриком и металлом и свободными электронами на поверхности металла и подобными коллективно вибрирующими частицами.

Исследовательская группа использовала поверхностные плазмонные поляритоны (SPP), которые представляют собой поверхностные волны, генерируемые на границе раздела металл-диэлектрик, для улучшения термодиффузии в наноразмерных тонких металлических пленках. Поскольку этот новый режим теплопередачи возникает при нанесении тонкой пленки металла на подложку, он широко используется в процессе изготовления устройств и имеет то преимущество, что может быть изготовлен на большой площади. Исследовательская группа показала, что теплопроводность увеличилась примерно на 25% благодаря поверхностным волнам, генерируемым на пленке титана (Ti) толщиной 100 нм радиусом около 3 см.

Профессор KAIST Бонг Чжэ Ли, руководивший исследованием, сказал: "Важность этого исследования заключается в том, что впервые в мире был обнаружен новый режим теплопередачи с использованием поверхностных волн по тонкой металлической пленке, нанесенной на подложку с низкой сложностью обработки. Его можно применять в качестве наноразмерного распределителя тепла для эффективного рассеивания тепла вблизи горячих точек полупроводниковых приборов, которые легко перегреваются".

Полученный результат имеет большое значение для разработки высокопроизводительных полупроводниковых устройств в будущем, поскольку он может быть применен для быстрого рассеивания тепла на наноразмерной тонкой пленке. В частности, ожидается, что этот новый режим теплопередачи, выявленный исследовательской группой, решит фундаментальную проблему терморегулирования в полупроводниковых приборах, поскольку он обеспечивает еще более эффективную теплопередачу при наноразмерной толщине, в то время как теплопроводность тонкой пленки обычно снижается из-за эффекта рассеяния на границе.

Это исследование было опубликовано онлайн 26 апреля в 'Письма с физическим обзором" и был выбран по предложению редакции. Исследование проводилось при поддержке Программы поддержки лабораторий фундаментальных исследований Национального исследовательского фонда Кореи.