Микросхемы внутри смартфонов и компьютеров становятся всё плотнее: миллиарды транзисторов упакованы на кусочке кремния размером с ноготь. При работе они выделяют тепло, как крошечные печки. Если тепло не отводить, чип перегревается, начинает сбоить или выходит из строя. Инженеры ищут материалы, которые можно нанести поверх схемы тонким слоем, чтобы отводить тепло, не мешая электрическим сигналам.

Один из кандидатов — нитрид алюминия, соединение алюминия и азота. Он не проводит электричество, зато отлично проводит тепло. Проблема в том, что разные слои микросхемы сделаны из разных материалов: кремний, оксид кремния, нитрид кремния, оксид алюминия. Будет ли плёнка одинаково хорошо отводить тепло на каждом из них? Исследователи нанесли плёнки нитрида алюминия толщиной 600 и 1200 нанометров на все четыре подложки. Толщина в 600 нанометров — это в сто раз тоньше человеческого волоса.

Чтобы проверить пользу на практике, учёные построили компьютерную модель транзистора, покрытого плёнкой нитрида алюминия. Оказалось, что пиковая температура внутри устройства падает на 44%. Транзистор с плёнкой работает холоднее, как человек в лёгкой ветровке вместо шубы в тёплый день.

Такой подход открывает путь к более мощным и надёжным чипам для телефонов, компьютеров и серверов. Тепло, которое раньше накапливалось внутри, теперь уходит через тонкую плёнку — как пар из кастрюли через приоткрытую крышку.