科学家制成固态热晶体管

日本团队表示，固态电化学热晶体管有可能与液态器件一样有效

由日本电子科学研究所Hiromichi Ohta领导的北海道大学的一个研究小组，利用ZrO2和钙钛矿结构的SrCoO3开发了第一个固态电化学热晶体管。

他们的发明在《先进功能材料》杂志上进行了描述，据说比目前的液态热晶体管更稳定，也一样有效。

电化学热晶体管用电信号控制热流。它们具有管理电子系统废热的潜力。目前，液态热晶体管正在使用中，但具有严重的局限性：主要是任何泄漏都会导致设备停止工作。

“热晶体管主要由两种材料组成，即活性材料和开关材料，” Ohta解释说，“活性材料具有可变的导热系数，而开关材料用于控制活性材料的导热系数。”

该团队在氧化钇稳定的ZrO2基底上构建了他们的热晶体管，该基底也用作开关材料，并使用钙钛矿结构的SrCoO3作为活性材料。铂电极被用于提供控制晶体管所需的功率。

活性材料在“导通”状态下的导热系数与一些液态热晶体管相当。一般来说，活性材料在“导通”状态下的导热系数是“关闭”状态的四倍。此外，该晶体管在10个使用周期内保持稳定，优于当前的一些液态热晶体管。这种现象在20多个单独制造的热晶体管中进行了测试，确保结果是可重复的。唯一的缺点是工作温度约为300°C。

“我们的研究结果表明，固态电化学热晶体管有可能与液态电化学热晶体管一样有效，且没有任何局限性，” Ohta总结道，“开发实用热晶体管的主要障碍是开关材料的高电阻，因此需要很高工作温度。这将是我们未来研究的重点。”