IBM科学家在室温下测量单原子金接触热导率
今日发表，IBM苏黎世研究人员首次量化了由金构成的金属量子点接触在单原子尺度下的室温热导率。
随着器件缩小至纳米尺度，散热成为关键可靠性因素。去年，IBM苏黎世科学家与苏黎世联邦理工学生开创扫描探针热测量技术（视频），可测量小至10 nm结构的温度。这一突破让工程师能绘制芯片热损耗图谱——关键在于可深入至单个器件——提供前所未有的温度分布洞察。
测量技术示意图。来源：Nature Nanotechnology
电子元件逼近并最终跌破10 nm阈值时，确定最小热学可检测结构至关重要。针对这一挑战，同一团队在《Nature Nanotechnology》报告新突破。
作者将成功归因于两大创新：在真空扫描隧道显微镜（STM）内运行的集成热传感器微机电系统（MEMS），以及屏蔽磁场、基站、甚至过路列车干扰的超静音"无噪声实验室"。
论文描述：
系统结合热与电荷传输同步测量，提取金属接触的热导率与电导率。与其他STM断裂结构类似，STM探针在覆盖金属层的基板上形成并断裂少原子接触。此处，底部电极集成于悬浮MEMS上，将其与芯片基板热隔离。
IBM研究员Bernd Gotsmann博士在进行该研究的IBM无噪声实验室。摄影：Carl De Torres
"原子接头热传导特性长期鲜有探索，"首席作者Bernd Gotsmann博士表示。"我们的测量也验证了Wiedemann-Franz定律在量子点接触中的成立，这一预测源自前IBM科学家Rolf Landauer。"
除测量电子器件热导率外，作者预见更广应用。"此技术将让科学家表征并控制分子器件中的热量，"首席作者Nico Mosso解释。"它开启像操控电力一样操控热量的可能性。"
原子接触热传输，Nico Mosso, Ute Drechsler, Fabian Menges, Peter Nirmalraj, Siegfried Karg, Heike Riel & Bernd Gotsmann, doi:10.1038/nnano.2016.302
研究部分获欧盟委员会H2020 Molesco项目资助。
Facebook直播活动：4月10日巴黎时间16:00（纽约时间10:00）加入IBM Research Facebook页面，Gotsmann博士将展示IBM无噪声实验室、讨论专利与研究、答疑解惑。
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