随着高效、稳定的固态电化学热敏晶体管的开发，热管理技术已开启新纪元。
首个固态电化学热晶体管。图源：Hiromichi Ohta现代电子设备在使用过程中会产生大量废热，这就是笔记本电脑和手机等设备变热并需要制冷解决方案的原因。用电管理热量的想法在过去十年中得到了检验，从而催生出了电化学热晶体管——一种可以用电信号调控热流的器件。目前广泛使用的液态热晶体管存在一个严重的缺陷：泄漏会导致设备停止工作。在最新研究中，北海道大学电子科学研究所 Hiromichi Ohta 教授领导的项目小组开发出首个固态电化学热晶体管，比液态热晶体管更稳定可靠。该研究成果发表在《Advanced Functional Materials》期刊上。“ 热晶体管主要由两种材料组成，即活性材料和开关材料。活性材料具有可变的导热系数（κ），开关材料用于控制活性材料的导热系数。”Hiromichi Ohta 教授介绍到。热晶体管建立在氧化钇稳定的氧化锆基体上，该基体也用作开关材料，氧化锶钴作为活性材料，而铂电极提供晶体管所需的电力。研究发现，活性材料在“开”状态下的导热性与一些液态热晶体管相当。而且，活性材料在“开”状态下的导热性比“关”状态下高4倍。此外，该晶体管使用10个周期后仍保持稳定，优于一些目前使用的液态热晶体管。团队在20多个单独制造的固态热晶体管上进行了测试，确保了结果的可重复性。目前开发实用热晶体管的主要障碍是开关材料的工作温度较高，约为300℃。“ 我们的研究结果表明，固态电化学热晶体管具有与液态电化学热晶体管相当的潜力，没有任何局限性。开发实用的热晶体管的主要障碍是开关材料的高电阻，因此降低其工作温度将是我们未来研究的重点。”—— Hiromichi Ohta。
