13.04.2023 by Aileen Sammler
Szilárdtest elektrokémiai termikus tranzisztorok - egy új tranzisztorosztály nagy potenciállal
A szilárdtest-elektrokémiai termikus tranzisztorok (SETT) a tranzisztorok egy új osztálya, amely bizonyos anyagok elektrokémiai tulajdonságainak kihasználásával képes szabályozni a hőáramlást. A termo-elektrokémiai csatolás elve szerint működnek, ami lehetővé teszi az elektromos energia hatékony és reverzibilis átalakítását hőenergiává.
A SETT-ek egyre fontosabbá válnak, mivel képesek forradalmasítani a hőgazdálkodás területét, amely számos alkalmazás, például az elektronika, az energiaátalakítás és a hűtés szempontjából kulcsfontosságú. Ígéretes alternatívát kínálnak a hagyományos hőmenedzsmenttel szemben, amely kompaktabb, energiahatékonyabb és költséghatékonyabb hőkezelő rendszereket tesz lehetővé.
.
A szilárdtest-elektrokémiai termikus tranzisztor első fejlesztése
A Hokkaidói Egyetem tudósai most egy úttörő szilárdtest elektrokémiai termikus tranzisztort fejlesztettek ki, amely elektromos jelek segítségével szabályozható a hőáramlás.
A hagyományos folyékony halmazállapotú termikus tranzisztoroknak kritikus korlátai vannak, mivel bármilyen szivárgás miatt az eszköz leáll. A Hokkaidói Egyetem Elektronikai Tudományok Kutatóintézetének Hiromichi Ohta professzora által vezetett csapat a kapcsolóanyagként is szolgáló, ittrium-oxiddal stabilizált cirkónium-oxidra alapozott termikus tranzisztort épített, és aktív anyagként stroncium-kobalt-oxidot használt. A tranzisztor vezérléséhez szükséges áramellátáshoz platinaelektródákat alkalmaztak. Az eredmények azt mutatták, hogy az aktív anyag hővezetőképessége összehasonlítható volt néhány folyékony halmazállapotú termikus tranzisztoréval, és az eszköz tíz használati cikluson keresztül stabil volt, így tartósabb volt, mint a legtöbb folyékony halmazállapotú termikus tranzisztor.
Mérések a NETZSCH segítségével PicoTR
A termikus tranzisztorok Hővezető képességA hővezető képesség (λ, mértékegysége W/(m-K)) az energia - hő formájában történő - szállítását írja le egy tömegtestben a hőmérséklet-gradiens hatására (lásd az 1. ábrát). A termodinamika második törvénye szerint a hő mindig az alacsonyabb hőmérséklet irányába áramlik.hővezető képességének mérésére a kutatócsoport a NETZSCH Time Domain Thermoreflectance módszert használta PicoTR. Nagyon büszkék vagyunk arra, hogy hozzájárulhattunk ehhez a fejlesztéshez.
Ez az áttörést jelentő technológia új lehetőségeket kínál az elektronika hőkezelésében, megnyitva az utat a hatékonyabb és megbízhatóbb eszközök előtt.
Ha többet szeretne megtudni, töltse le az alábbi kutatási cikket - az Advanced Functional Materials Journal (Advancedsciencencenews.com) című folyóiratban megjelent publikációt:
