Elektronik: Bald gekühlt durch Graphenfilm (Foto:pixelio.de/hiero)

Chalmers (pte001/15.07.2015/06:00) –

Forscher der Chalmers University http://www.chalmers.se/ haben eine Methode entwickelt, die Elektronik mit Hilfe des
Wundermaterials Graphen effizient kühlt. Der dafür entwickelte
Graphenfilm hat eine thermische Leitfähigkeit, die viermal höher ist als
diejenige von Kupfer.

Kühlung als Entwicklungstreiber

Um die Lebensspanne der Elektronik zu erhöhen, ist es
wichtig, sich der Überschusshitze effizient zu entledigen. Dies bringt
in weiterer Folge auch eine signifikante Reduktion des Energieverbrauchs
mit sich. Wie wichtig eine effizientere Kühlung ist, ermittelte eine
amerikanische Studie: Sie zeigt, dass die Hälfte der gesamten Energie
nur dazu verwendet wird, die Computer-Server zu kühlen.

Nachdem schon vor Jahren das Kühlpotential des Graphen
für siliziumbasierte Elektronik entdeckt wurde, konnten die Forscher die
Ineffizienz der Kühlung durch eine reine Graphenkühlung mit einer neu
entwickelten Methode beseitigen.

Kühlung als Entwicklungstreiber

"Wir haben nun das Problem beseitigt, indem wir
kovalente Bindungen zwischen dem Graphenfilm und der Oberfläche – einem
elektronischen Bauteil aus Silizium – gebildet haben", meint dazu Johan
Liu, führender Forscher des Projekts. Das wurde erreicht durch einen
Film aus Siliziumwasserstoff (Silan), der sich zwischen den Graphen und
die elektronischen Komponenten legt. Diese Verbindung verdoppelt dabei
auch die thermische Leitfähigkeit.

"Diese Tatsache kann für mehrere Verwendungszwecke
genutzt werden. Ein Beispiel wäre die Integration eines graphenbasierten
Films in mikroelektronische Geräte und Systeme – wie LEDs, Laser,
Radiofrequenzkomponenten – für Kühlzwecke. Solche Filme könnten auch den
Weg für leistungsfähigere elektronische Geräte ebnen", ist Liu
überzeugt.