Le KAIST (président Kwang Hyung Lee) a annoncé que l’équipe de recherche du professeur Bong Jae Lee du département de génie mécanique a réussi à mesurer un transfert de chaleur nouvellement observé induit par le « polariton plasmon de surface » (SPP) dans un film métallique mince déposé sur un substrat pour la première fois au monde. Le polariton de plasmon de surface (SPP) fait référence à une onde de surface formée à la surface d’un métal à la suite d’une forte interaction entre le champ électromagnétique à l’interface entre le diélectrique et le métal et les électrons libres à la surface du métal et des particules similaires vibrant collectivement. .

L’équipe de recherche a utilisé des polaritons de plasmon de surface (SPP), qui sont des ondes de surface générées à l’interface métal-diélectrique, pour améliorer la diffusion thermique dans des films métalliques minces à l’échelle nanométrique. Comme ce nouveau mode de transfert de chaleur se produit lorsqu’un film mince de métal est déposé sur un substrat, il est très utilisable dans le processus de fabrication du dispositif et présente l’avantage de pouvoir être fabriqué sur une grande surface. L’équipe de recherche a montré que la conductivité thermique augmentait d’environ 25 % en raison des ondes de surface générées sur un film de titane (Ti) de 100 nm d’épaisseur avec un rayon d’environ 3 cm.

Le professeur KAIST Bong Jae Lee, qui a dirigé la recherche, a déclaré: « L’importance de cette recherche est qu’un nouveau mode de transfert de chaleur utilisant des ondes de surface sur un film métallique mince déposé sur un substrat avec une faible difficulté de traitement a été identifié pour la première fois dans le Il peut être appliqué comme dissipateur de chaleur à l’échelle nanométrique pour dissiper efficacement la chaleur près des points chauds pour les dispositifs à semi-conducteurs facilement surchauffables.

Le résultat a de grandes implications pour le développement futur de dispositifs semi-conducteurs hautes performances en ce sens qu’il peut être appliqué pour dissiper rapidement la chaleur sur un film mince à l’échelle nanométrique. En particulier, ce nouveau mode de transfert de chaleur identifié par l’équipe de recherche devrait résoudre le problème fondamental de la gestion thermique dans les dispositifs semi-conducteurs car il permet un transfert de chaleur encore plus efficace à l’échelle nanométrique alors que la conductivité thermique du film mince diminue généralement en raison de la effet de diffusion aux limites.

Cette étude a été publiée en ligne le 26 avril dans ‘Lettres d’examen physique‘ et a été sélectionné comme suggestion des éditeurs. La recherche a été menée avec le soutien du Programme de soutien aux laboratoires de recherche fondamentale de la Fondation nationale de la recherche de Corée.