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De plus petites puces qui gardent leur frais

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Les chercheurs ont développé les puces compactes qui peuvent garder leur frais même sur la température.

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Les températures souvent plus de 200 degrés de C se produisent dans la production géothermique et de pétrole ? la microélectronique conventionnelle a frappé leurs limites là. Les chercheurs ont maintenant fabriqué les puces compactes qui peuvent garder leur frais même à 300 degrés de C.

Un énorme trésor sommeille dans les profondeurs de notre planète. Les températures du °Celsius jusqu'à 7000 sont vraisemblablement présentes dans la terre ? noyau de s, alors qu'à une profondeur de quatre à six kilomètres (2.5 à 3.5 milles) c'est toujours le °C 150 à plus de 200 °C. Ces réservations colossales de la chaleur peuvent être employées comme source d'énergie renouvelable pour la puissance géothermique. Le peu de foret et les sondes ennuyées de trou utilisés sont les machines de pointe. Il est équipé d'une gamme des sondes et des mécanismes de commande pour leur expédition dans la terre ? intérieur de s. Il peut de cette façon être très avec précision commandé ou analyser de façon autonome les paramètres environnementaux en profondeur, et localise de ce fait approprié ? en d'autres termes, chaud ? régions pour la production géothermique. Il y a un problème, de quelque manière que : les puces ont frappé leurs limites thermiques une fois exposées aux températures plus de 200 degrés de Celsius.

Résistant aux températures de plusieurs centaines de degrés Celsius

Les scientifiques de l'institut de Fraunhofer pour les circuits et les systèmes microélectroniques IMS ont maintenant développé un nouveau type de processus à hautes températures. ? Il devient possible avec ce processus de fabriquer les puces extrêmement compactes qui fonctionnent sans faute même aux températures de jusqu'à 300 degrés de Celsius ? selon Holger Kappert, tête de l'électronique à hautes températures à l'IMS de Fraunhofer. Il est vrai que les morceaux conventionnels de semi-conducteur (CMOS) tolèrent parfois les températures de jusqu'à 250 degrés de Celsius, mais leur exécution et sérieux tombent rapidement. Fréquemment, les compagnies doivent examiner une grande quantité de morceaux standard suivre la méthode trial-and-error avant qu'elles obtiennent un choix acceptable ? une entreprise laborieuse.

Une avenue additionnelle existe ? sans interruption refroidissant la microélectronique sensible à la chaleur, qui peut à peine faire sans vaste effort additionnel étant nécessaire, cependant. Là les morceaux à hautes températures déjà également spécialisés sont-ils sur le marché ? mais avec environ une taille minimale de structure de micromètre, ils sont très grands. ? Les solutions disponibles sont toujours associées à certaines différences : l'un ou l'autre elles ont les composants comparativement grands, ou fonctionnent-elles avec l'exécution limitée ? Kappert récapitule.

Les puces de l'IMS sont différentes, cependant. À une dimension caractéristique de 0.35 µm, elles sont considérablement plus petites que les morceaux à hautes températures disponibles aujourd'hui. L'avantage de ces genres de microstructures complexes peut être récapitulé As ? plus de fonctionnalité à moins de taille ?. C'est ce qui est nécessaire pour rendre les morceaux plus capables et plus intelligents aussi bien. Pour fabriquer les mini-morceaux résistants à la chaleur, les chercheurs à Duisburg, Allemagne, emploient un processus à hautes températures spécialisé de SOI CMOS. ? SOI représente ? silicon-on-insulator ? ? cela signifie que nous présentons une couche qui isole les transistors les uns des autres ? explique Kappert. Cette isolation empêche les courants de fuite qui se produisent d'influencer l'opération du morceau. Les courants de fuite sont les courants électriques coulant plus d'autres que les chemins prévus. Ils sont provoqués ou augmentés par les températures élevées en particulier. D'ailleurs, les chercheurs emploient la métallisation de tungstène pour leurs morceaux, qui est moins thermo-sensible que l'aluminium habituellement utilisé. Ceci augmente la durée de fonctionnement des morceaux à hautes températures.

Un vol dans l'environnement plus amical

La production de l'énergie géothermique, du gas naturel, ou du pétrole n'est pas le domaine unique d'application potentielle. Les puces ont pu également prouver l'objet de valeur à l'aviation, par exemple en permettant à des sondes d'être situées aussi étroitement comme possible aux moteurs de turbine afin de pouvoir observer l'état de leur opération. Ceci a pu permettre aux turbines d'être actionné plus sûrement et efficacement, au carburant pour réacteurs économisant et de rendre de ce fait aviation ambiant plus amical. Les premiers essais pratiques des nouveaux morceaux ont été positifs. Les chercheurs veulent offrir le processus de fabrication comme service à la fin de cette année.