Uusi diodi muuttaa lämpöä sähköksi

05.09.2017

Washington-uudenlainen-van-der-Waals-Schottky-diodi-300-t.jpgWashingtonin yliopiston fyysikon Yi Guin kehittämä uusi laite voisi jonain päivänä muuntaa elektroniikan tuottamaa lämpöä sähköksi.

Kyseessä on monikomponenttinen, monikerroksinen komposiittimateriaali, jota kutsutaan van der Waals Schottky -diodiksi. Se muuntaa lämpöä sähköksi jopa kolme kertaa tehokkaammin kuin pii.

Vaikka on vielä kehitysvaiheessa, uusi diodi voisi lopulta tarjota ylimääräisen tehonlähteen monenlaisille laitteille, joissa on käytettävissä kuumia pintoja.

"Diodin kyky muuntaa lämpö sähköksi on erittäin suuri verrattuna muihin perusmateriaaleihin, joita elektroniikassa käytetään tällä hetkellä", toteaa Yi Gu. "Tulevaisuudessa yksi kerros voitaisiin kiinnittää johonkin kuumaan, kuten tietokoneen prosessoriin ja toinen huoneenlämpöiselle pinnalle. Diodi käyttää sitten niiden välistä lämpötilaerotusta muodostamaan sähkövirtaa, joka voidaan varastoida akkuun ja käyttää tarvittaessa."

Gun kehittämä diodi valmistetaan monikerroksisesta mikroskooppisesta, kiteisestä indium selenidistä (In2Se3). Tutkijat saivat yksinkertaisella lämmitysprosessilla muutettua indium-selenidin kerroksen toimimaan metallina ja toisena kerroksena toimimaan puolijohteena.

Toisin kuin tavanomaisilla vastineillaan, Gun diodilla ei ole tavanomaisia epäpuhtauksia tai vikakohtia rajapinnassa. Metallin ja puolijohdon välinen hyvä liitäntä mahdollistaa sähkön kulkeutumisen monikerroksisen laitteen läpi lähes sadan prosentin tehokkuudella.

Gu ja hänen yhteistyökumppaninsa tutkivat parhaillaan uusia menetelmiä indium-selenidikiteiden tehokkuuden lisäämiseksi. He myös tutkivat tapoja syntetisoida suurempia määriä materiaalia, jotta siitä voidaan kehittää käyttökelpoisia laitteita.

"Vaikka olemme vielä alkuvaiheissa, työmme edustaa suurta harppausta lämpösähkön alalla", Gu sanoi. "Sillä voisi olla tärkeä rooli energiatehokkaan yhteiskunnan toteuttamisessa tulevaisuudessa."
17.11.2017Rekisteri ja dataväylä kvanttitietokoneelle
17.11.2017Kaksiulotteisilla kohti vähäkulutuksista elektroniikkaa
15.11.2017Kvanttimateriaali elektronisille innovaatioille
14.11.2017Ultranopeaa magnetismia muisteille
13.11.2017Valo elektroniikkaa kokoamaan
10.11.2017Nestemetalli vauhdittaa oksidielektroniikkaa
09.11.2017Hiilinanoputkien ohutkalvoista lämpösähköä
07.11.2017Uutta puhtia kvanttitietokoneen kehitykseen
06.11.2017Grafeeni ja transistorit
03.11.2017Kosketuksilla ja eleillä ohjaten

Siirry arkistoon »