V grafenskih čipih opaženo znatno samohlajenje

V vseh čipih, najsi gre za germanijeve, silicijeve ali prihajajoče grafenske, je eden izmed omejujočih dejavnikov delovanja gretje. Večino toplote odpade na Joulovo toploto, ki je posledica upora v vezju, zaradi česar se čipi grejejo. Ekipa raziskovalcev z Univerze v Illinoisu pa je ugotovila, da so v grafenskih čipih na kontaktu s kovinskimi deli vezja termoelektrični učinki močnejši, kar lahko vodi v samoohlajanje čipov. O odkritju poročajo v reviji Nature Nanotechnology v članku Self-cooling observed in graphene elctronics.

Z mikroskopom na atomsko silo so izmerili temperaturno porazdelitev na kontaktih grafenskega čipa z vodniki v ločljivosti 10 nm. S tem so določili velikost štirih prispevkov, ki vplivajo na temperaturo: Joulove toplote, nehomogene gostote toka (current crowding), termoelektričnega segrevanja in termoelektričnega hlajenja. V sedanjih grafenskih čipih je delež termoelektričnih učinkov približno tretjinski, a simulacije kažejo, da so bo z izboljšanjem proizvodne tehnologije povečal.

Sovodja raziskovalne skupine William King pojasnjuje, zakaj gre za pomembno odkritje. Medtem ko v siliciju in večini ostalih materialov sproščena Joulova toplota daleč presega sposobnosti samoohlajanja, so sedaj pri grafenskih čipih prvikrat videli večje regije čipov, kjer je ravno obratno. To pomeni, da bi tovrstni čipi potrebovali manj ali nič aktivnega hlajenja, kar bi omogočilo doseganje višjih hitrosti, večji izkoristek in pocenilo stroške.