一种新方法已经被揭示，可能会从根本上改变我们冷却电子设备的方式。这不是关于新的冷却器或散热器，而是一种直接集成到芯片架构中的截然不同的解决方案。随着晶体管被更紧密地排列，传统的冷却系统无法处理局部热点，尤其是在复杂的3D芯片堆叠中。专家团队找到了一种非常规的解决方案，利用自然界中最有效的导热材料之一——钻石。
他们创新的核心在于直接在半导体元件上生长微观钻石层，而不是将其应用于每个晶体管周围。关键的突破是将这一过程适应于现实世界的制造。之前，形成钻石薄膜需要超过1000°C的温度，这会破坏晶体管本身。新技术将生长温度降低到400°C，这是现代芯片材料的安全阈值。
在对射频晶体管的测试中，活跃热点的温度下降了70°C。计算机模拟预测了更令人印象深刻的结果——加热减少90%。这项技术已经引起了主要半导体行业参与者的关注，包括台积电和三星。该方法的首个实际应用预计将在2027年早期出现。
这一发现为创造更强大和紧凑的电子设备打开了大门，在这些设备中，冷却不再是主要的限制因素。值得注意的是，三菱电机之前推出了一种多电池GaN-HEMT晶体管，粘合在单晶钻石基板上，但他们的方法与上述方法不同。他们的方法涉及将完成的晶体管转移到固体钻石晶圆上，取代标准基板。该技术的主要挑战是管理材料的热膨胀，以防止翘曲和结构损坏。
应用这种集成冷却可以显著降低关键组件的工作温度。这使得开发更强大和紧凑的电子设备成为可能，这些设备不会遇到热壁。展望未来，这不仅意味着处理器和服务器的性能提升，还意味着显著的节能。然而，仍然存在的关键问题是最终成本。