現(xiàn)代
電子設(shè)備在使用過程中會產(chǎn)生大量被廢棄的熱量——這也是為什么筆記本電腦和手機等設(shè)備在使用時會變熱結構，所以它們都需要冷卻解決方案管理。在過去十年中，科學家已經(jīng)對利用電管理熱量進行測試能力建設，這促進了電
化學熱晶體管的發(fā)展模樣，這種器件可以用來通過電信號控制熱量流動。目前服務，液態(tài)熱晶體管已投入使用很重要，但存在嚴重的限制——任何泄漏都會導致設(shè)備停止工作。
熱晶體管大致由兩種材料組成覆蓋，即活性材料和開關(guān)材料異常狀況。活性材料具有可變的熱導率高效，而開關(guān)材料則用于控制活性材料的熱導率應用創新。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，并突破了后者的任何限制機構。然而的特性，開發(fā)實用熱晶體管的主要障礙是開關(guān)材料的高電阻，以及工作溫度高基礎。
近日提供堅實支撐，美國加州大學洛杉磯分校研究人員推出了首個穩(wěn)定的全固態(tài)熱晶體管還不大，它使用電場來控制
半導體器件的熱運動。該晶體管具有迄今最高的速度和性能簡單化，通過原子級設(shè)計和分子工程力度，可開辟計算機芯片熱管理的新領(lǐng)域。這一進展還有助于了解人體如何調(diào)節(jié)熱量系統性。
在概念驗證設(shè)計中勇探新路，團隊制造了一個自組裝分子界面，充當熱運動的管道傳遞。通過打開和關(guān)閉電場可控制原子界面上的熱阻試驗，進而允許熱量精確地穿過材料。目前開展攻關合作，團隊現(xiàn)已通過光譜實驗驗證了晶體管的性能製度保障，并進行了第一性原理理論計算，解釋了場對原子和分子特性的影響的有效手段。
新型熱晶體管具有場效應(通過施加外部電場來調(diào)制材料的熱導率)和全固態(tài)(無移動部件)的優(yōu)點意見征詢，展現(xiàn)出高性能并與半導體集成電路制造工藝兼容。該團隊的設(shè)計結(jié)合了原子界面上電荷動力學的場效應大大提高，連續(xù)切換和放大熱通量所使用的功率幾乎可忽略不計的必然要求。
同時，團隊展示的電門控熱晶體管實現(xiàn)了創(chuàng)紀錄的高性能取得了一定進展，將熱開關(guān)效應的速度和規(guī)模比以前提高幾個數(shù)量級完善好，開關(guān)速度超過1兆赫茲，其還具有1300%的熱導可調(diào)性以及超過100萬次開關(guān)周期的可靠性能積極參與。
精確控制熱量如何流經(jīng)材料問題分析，長期以來一直是物理學家和工程師的夢想。這種通過電場的開關(guān)來管理熱運動的新設(shè)計原理交流研討，朝該方向邁出了一大步更加完善。除此之外，這個概念還提供了一種理解人體熱量管理的新方法相對較高，在非迟Y源配置；A(chǔ)的層面上，該平臺可為活細胞的分子水平機制提供見解相關。
(資料來源：科技日報)
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