- EI会议论文几个月能被检索? 130
- 出版经济著作是否能够带来加分? 152
- 撰写SCI论文的一般思路 217
- 如何制作毕业论文PPT的提示建议 188
- 学术著作包括的主要内容有哪些呢? 172
- 探讨自费出书是否需要与出版社签订 135
- 探讨组织一个成功学术会议的步骤有 140
- 见所未见!双侧双光子显微镜让极限 189
- 如何和学术大牛搞好关系?怎么能抱 146
- 什么是知识服务平台 228
- 发表乒乓球论文的中文学术期刊有哪 183
- 选择高级别的出版社进行自费出书, 138
- 如何避免投稿陷阱 34
- 清华大学在重大水利水电工程场址地 221
- 关于撰写科研论文的详细建议 77
- 2016年建筑材料与土木工程国际 22523
- 哈尔滨工业大学管理学院 20567
- Remix教育 1517
- 山东轻工业学院 17559
- 北京企升会展有限公司 23539
- 武汉中会会议服务有限公司 22520
- 海南博鳌亚洲论坛大酒店 23533
- 中国系统仿真协会 22501
- 百奥泰国际会议(大连)有限公司 23499
- 中华医学会眼科学分会 17584
- 南京邮电大学 20509
- 北京沃玉科技发展中心 7609
- 亚太科学与工程研究所 23544
- 北京 22551
- 同济大学地下建筑与工程系 22578
- 香港机械工程师协会 22525
- 上海茂发会展服务有限公司 22510
- 上海天佑公司 22579
- 峨眉山大酒店 22561
- 华中师范大学 17578
清华大学航天航空学院在热/电一体化整流方面取得新进展
2024/04/22
图1 不同界面角度MoSe2-WSe2异质结整流器件的制备与表征
图2 MoSe2-WSe2异质结器件的电整流和热整流特性测量结果
在国家自然科学基金项目(批准号:51976096、51827807、52130602)的资助下,清华大学航天航空学院张兴教授、王海东副教授和材料学院吕瑞涛副教授课题组合作成功开发出首个二维面内异质结热/电一体化整流器,在原子级厚度的二维异质结界面上获得了最高104的电整流比和96%的热整流比。该研究成果以“单层面内异质结的同步电/热整流(Simultaneous electrical and thermal rectification in a monolayer lateral heterojunction)”为题,发表在近期的《科学》(Science)期刊上。论文链接:https://www.science.org/doi/10.1126/science.abq0883。
芯片是我国核心科技的“卡脖子”难题,随着芯片尺寸的逐渐降低,对材料科学和热科学等领域都提出了新的挑战。一方面,传统硅基晶体管的栅极宽度已达到物理极限,需要寻找下一代新型半导体材料进一步提高芯片的集成度。单层过渡金属二硫化物(Transition Metal Dichalcogenides, TMDCs)材料由于具有原子级厚度和极高的开关比,有望取代硅基材料进一步减小晶体管尺寸;另一方面,芯片的高度集成化会导致局部热流密度大幅上升,散热问题成为阻碍芯片产业发展的关键难题,但由于半导体材料中普遍存在的三声子散射作用,材料热导率随着温度升高而下降,在大功率工作条件下将加速芯片的热失效。
为了解决上述难题,研究团队采用常压化学气相沉积(Atmospheric-Pressure Chemical Vapor Deposition, AP-CVD)方法合成了单层MoSe2-WSe2面内异质结材料,采用高精度纳米定位和电子束曝光加工技术制备得到了具有不同界面转角的悬架H型电子器件(图1)。测量结果表明,当电子和声子垂直通过异质结界面时,器件具有最高104的电整流比和96%的热整流比(图2)。研究团队进一步发现热整流效应将显著提升电子器件在大功率条件下的散热能力,当二极管器件处于正向导通状态时,通过器件的电流随着功率升高而快速增加,从MoSe2到WSe2方向形成明显的温度梯度,使该方向的热导率提升96%。材料热导率的增加将显著提升器件的散热性能,实验测量结果显示单层二维异质结整流器件可以承受60 V的大偏置电压,此时器件的局部热点温升相比无热整流条件降低了约20%。
该研究表明,新型二维面内异质结器件不仅具有原子级厚度、宽带隙、高迁移率的优点,并且在大功率工作条件下,材料热导率沿着特定方向获得显著提升,无需外界冷却即可大幅降低高温热点温度和热应力,有效提升器件性能、延长使用寿命。研究结果有望改变仅依靠外部手段冷却芯片的传统思路,通过提高半导体材料自身的导热能力从根本上解决大功率芯片的散热难题。
文章来源国家自然科学基金委员会,分享只为学术交流,如涉及侵权问题请联系我们,我们将及时修改或删除。
清华大学深圳国际研究生院刘碧录团队合作在自锚定析氧催化剂质子交换膜电解槽制氢方面取得新进展
南方医科大学白晓春教授团队在异位骨化形成机制研究方面取得进展
南方科技大学郭传飞教授团队在无漂移柔性压力传感器研究方面取得进展
清华大学 材料学院王秀梅团队人工合成出高度仿生的高强高韧板层骨
2024年大数据与人工智能学术会议(BDA2024)(2024-10-18)
科技计划管理改革暨国家科技计划项目申报和科研平台建设运行、科研资金全过程管理使用高级研修班(2024-10-23)
第十四届管理与服务科学国际会议 (MASS 2024)(2024-10-25)
2024年生物医学、公共卫生与心理健康国际会议(BPHMH 2024)(2024-10-29)
2024年文学艺术、媒体传播与社会发展国际会议(ICLAMSD 2024)(2024-10-31)
第十一届电气工程与自动化国际会议 (IFEEA 2024)(2024-11-22)
2024年第三届通信,信息系统与数据科学国际会议(CISDS 2024)(2024-11-22)
2024马来西亚应用心理学会议(MCAP 2024)(2024-11-28)
2024年计算机视觉与艺术研讨会(CVA 2024)(2024-11-29)
2024新材料、应用化学与工业催化国际会议(NMACIC 2024)(2024-12-01)
2024年绿色能源与节能环保国际学术会议(ICGEECEP 2024)(2024-12-26)
2024公共卫生、精准医疗与环境科学国际会议(PHPMES 2024)(2024-12-11)
2024年第七届机械、系统与控制工程国际会议 (ICMSC 2024)(2024-11-20)
2024智慧能源、热力系统与储能国际会议(SETSES 2024)(2024-11-9)
2024年生物信息学与人工智能国际研讨会(ISBAI 2024)(2024-12-13)
第二届智能通信与网络国际学术会议(ICN 2024)(2024-11-15)
2024年艺术、设计与创意产业国际会议(ICADCI 2024)(2024-12-5)
2024新能源技术、智能电网与材料科学国际会议(NETSGMS 2024)(2024-11-9)
2024年遥感与数字地球国际学术会议(RSDE 2024)(2024-11-8)
2024年语言、教育与教学设计国际会议(ICLEID 2024)(2024-11-2)