(資料圖)
日本科學家開發(fā)出首個固態(tài)電化學熱晶體管，其能用電來管理熱。新問世的固態(tài)熱晶體管的效率可與目前廣泛使用的液態(tài)熱晶體管相媲美，且更穩(wěn)定。相關研究刊發(fā)于21日出版的《先進功能材料》雜志。
現(xiàn)代電子設備在使用過程中會產(chǎn)生大量廢熱。過去10年，使用電來管理熱量的概念得到驗證，催生了電化學熱晶體管器件，這種器件可通過電信號控制熱流，但目前廣泛使用的液態(tài)熱晶體管存在一個嚴重的缺陷：任何泄漏都會導致設備停止工作。
在最新研究中，北海道大學電子科學研究所的科學家小組開發(fā)出首個固態(tài)電化學熱晶體管，比液態(tài)熱晶體管更穩(wěn)定，也同樣有效。
研究人員解釋稱，熱晶體管大致由活性材料和開關材料組成，活性材料的導熱性會發(fā)生變化；而開關材料可控制活性材料的導熱性。他們在氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯基底上制造出了最新的固態(tài)熱晶體管。該基底也用作開關材料，氧化鍶鈷用作活性材料，而鉑電極提供控制晶體管所需的電力。
研究發(fā)現(xiàn)，活性材料在“開”狀態(tài)下的導熱性與一些液態(tài)熱晶體管相當。而且，活性材料在“開”狀態(tài)下的導熱性比“關”狀態(tài)下高4倍。此外，該晶體管使用10個周期后仍保持穩(wěn)定，優(yōu)于一些目前使用的液態(tài)熱晶體管。團隊在20多個單獨制造的固態(tài)熱晶體管上進行了測試，確保了結果的可重復性。
這一最新研究表明，固態(tài)電化學熱晶體管具有與液態(tài)電化學熱晶體管一樣有效的潛力。但目前開發(fā)實用熱晶體管的主要障礙是開關材料的工作溫度較高，約為300℃，降低其工作溫度將成為未來研究的重點。
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