Разработана технология охлаждения кристаллов полупроводниковых чипов с помощью лазерного света.

Исследователям из института Нильса Бора (Niels Bohr Institute), научного подразделения университета Копенгагена, Дания, удалось успешно совместить две области физики - область квантовой механики и физики наноуровня. Соединение этих весьма разных "миров" привело к открытию нового метода эффективного охлаждения кристаллов полупроводниковых чипов. Как знают наши постоянные читатели, полупроводниковые кристаллы используются не только в компьютерных процессорах, но и в солнечных батареях, светодиодных источниках света и во многих других электронных устройствах. А эффективное охлаждение полупроводниковых узлов является весьма важным для сохранения работоспособности полупроводников, а для будущих квантовых компьютеров и сверхчувствительных датчиков качественное охлаждение имеет еще большее значение.
Так как же работаем метод лазерного охлаждения? Как это ни парадоксально - фактически нагревая материал полупроводника! Но, используя лазеры и некоторые физические уловки, ученые охладили полупроводниковый кристалл до температуры -269 градусов по Цельсию. В экспериментах была использована пластина из полупроводникового материала, толщиной 160 нанометров и размерами 1 на 1 миллиметр.

"Мы заставили эту пластину колебаться под воздействием падающего на нее света лазера. Тщательно изучив всю физику процесса мы рассчитали, а затем и проверили на практике, вид модуляции лазерного света и колебаний пластины, в результате которых сама пластина охладилась от комнатной до невероятно низкой температуры. Такое охлаждение стало результатом сложного взаимодействия явлений из разных областей физики - процессов, происходящих при колебании пластины, свойства полупроводникового материала и оптическим резонансом" - рассказал Коджи Узэми (Koji Usami), ученый из института Нильса Бора."Парадокс заключается в том, что при падении света лазера полупроводниковая пластина получает некоторое количество энергии, колеблется и при этом охлаждается до низких температур. Регулируя параметры света лазера, процессом охлаждения можно достаточно просто управлять" - продолжил рассказ Узэми.

Конечно, лазерное охлаждение уже не является новинкой. Уже в течение нескольких лет ученые во всем мире используют свет лазера для того, что бы охладить до сверхнизких температур отдельные атомы и даже облака атомов. В том же институте Нильса Бора ученые охлаждали облако атомов цезия до температуры в несколько долей градуса выше абсолютного нуля. Но охлаждение микрообъектов с помощью лазера еще не делал раньше никто в мире.