硅材料中嵌入锗纳米晶体 有效降低热传导

    《自然—纳米技术》（Nature Nanotechnology)）杂志报道了一个德法联合研究小组最新研究成果，通过在硅材料中嵌入锗纳米晶体，有效地阻止了热传导，使其可用于温差发电，开创了硅材料新的应用领域。研究人员通过在硅材料中嵌入了锗纳米晶体，有效地阻止了热传导。该方法能够将硅的导热系数降至低于1W/（m·K）。比双层玻璃窗的值还要低。这一发现开辟了未来硅基材料在芯片现场冷却，即片上低温冷却这一方面应用的可能性。此外，将过程中产生的热现场转化为可用电能的小型电厂也因此变得触手可及。

    硅是微电子的关键材料。热电技术或将像太阳能技术一样起革命性的作用，并且有益于气候的保护。因此，人们越来越关注合适的热电材料，进而将目光放到硅这一半导体领域里最受人青睐的材料。不过，这种导热性同时也是硅至今仍不能被用于温差发电的原因。为了将热转化为电，或者反过来将电转换成热，需要寻找的是导热系数低的材料。最有潜力的热电转换是将各种余热直接转化成电能。