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World File Search System超高密度
超高密度 3D 集成电路的热支架
与传统的 2D 计算系统相比，超密集 3D 集成电路（3D IC），例如单片 3D IC（图 1），可以为数据密集型应用带来巨大的能量延迟积（EDP）优势 [1,2]。为了实现这些优势，需要将多层逻辑和存储器（例如，逻辑和/或存储器设备的薄层，以及相关的信号/全局金属布线）以 3D 形式集成，并使用有限长宽比的后端制程（BEOL）层间过孔（ILV）建立超密集（例如，间距 ≤ 100 纳米）垂直连接 [3]。现有的 BEOL 布线结构已经在使用这种纳米级 ILV。3D IC 变得至关重要，因为工艺技术小型化的根本限制使得传统的缩放路径更加困难。但是，必须克服重大的热挑战才能在多个 3D 层上实现高速和高功率计算引擎 [4-5]。如果没有新技术，未来 3D IC 的上层最高温度将大大超过可靠运行所需的上限（例如 [6] 中的 125°C）。我们使用图 1 中的单片 3D IC 来了解 3D 层中的温升和热耗散（详细分析见第 III 部分）。图 1 中的 N 层中的每一层都包含一层高速、高功率硅逻辑器件（例如，计算引擎）和由铜布线和超低κ 层间电介质 (ILD) 组成的 BEOL 层（例如，用于信号布线）。各层通过超密集 ILV 电连接。在某些设计中，每层还存在硅存储器、存储器访问设备和额外的 BEOL。3D IC 由附加的散热器进行外部冷却，散热器将产生的所有热量以散热器比传热系数 h（W/m 2 /K）散发到环境中。最高温度 T j 取决于散热器、环境温度和 N 层的热特性。散热器创新（如 [7]）只需散热器上 10°C 的温升（即 h= 10 6 W/m 2 /K）即可消除 1000 W/cm 2 的热量，尽管
智能超高密度电池系统
郁金香成立于2020年，其目标是通过创建世界上最佳的电池系统来加速电气化革命。Tulip代表建造具有高生产标准的可靠电池系统，就在欧洲。Tulip具有每年定制产品每年高达10,000个电池的能力，每个电池组都经过测试和记录，在其供应链上具有可追溯性。凭借其模块化技术，Tulip正在创建定制产品，同时为所有客户实现规模经济。
用于互连的超高密度垂直排列碳纳米管森林的生长
碳纳米管 (CNT) 具有一组独特的性能，例如高电流承载能力、高热导率、机械强度和极大的表面积，18 这些特性使其可用于众多应用。现在可以高效地生长高纯度的块状和表面单壁纳米管 (SWNT) 9 13，因此许多应用的生产限制似乎已经得到克服。然而，仔细观察就会发现，对于纳米管森林的许多关键应用而言，现有的生长方法所生成的森林的面积密度和性能仍然低 1 2 个数量级。以用 CNT 取代集成电路中的铜互连线为例，这是半导体路线图的一个重要里程碑。14 16 只有当 CNT 互连线的电阻低于铜时，才会使用 CNT 互连线，而这需要 CNT 面积密度至少为 2 10 13 cm 2 才能降低由量子电阻引起的串联电阻。然而，迄今为止实现的 SWNT 最高密度仅为 7·10·11 cm2，7,17 21 低了 30 倍（图 1）。散热器也存在类似的问题。虽然单个纳米管的导热系数可能与金刚石实心棒相当，3 但是，如果纳米管森林只填充了可用横截面积的 3%，实际导热系数就会低 30 倍，用处不大。22,23 为了克服这些限制，我们需要完全茂密的森林。我们在此介绍了一种催化剂设计，用于生长超高密度纳米管森林，接近所需的 2·10·13 cm2 密度，甚至可以达到更高的密度。