新电子冷却技术可在室温条件下将电子温度降至-228℃

据物理学家组织网近日报道，美国德克萨斯大学阿灵顿分校的研究小组找到了一种不借助外部降温设备并能在室温下将电子温度降至-228℃的方法。借助这种方法，可以使电子设备在使用很少能量的情况下正常工作。该相关研究发表在近日的《自然•通讯》上。

传统的电子冷却技术需要将装置浸入极低温的冷却池中，十分不便，而无需外部冷却装置的这项成果前景将十分广阔。“我们率先实现了室温下的低温电子技术，这项技术将实现极大的效益。”研究的领导者、该校材料科学与工程系副教授高成金（音译）表示，“电子的物理性质使其本身即使在室温下也很容易被激发，但如果电子的激发态能够被抑制，那么电子的温度就能在没有外部设备的情况下被很好地控制。例如，可以不再使用麻烦的液氦和液氮来给电子降温。”

该小组构建了一种纳米结构，此结构按照源极、量子阱、隧道势垒、量子点、另一个隧道势垒和一个漏极的顺序排列组成，通过抑制电子激发态的方式为电子降温。该小组表示正在尝试利用这项技术制造全新的节能晶体管。

资助这项研究的美国国家科学基金会主管乌沙•瓦施利表示，这项成果将带来巨大的综合效益，“使用这项技术的晶体管，其能耗可能只有现在晶体管的十分之一。未来常用的智能手机、平板电脑等个人电子设备将会有更长的续航能力”。

除了潜在的商业价值外，这项技术可应用于军事领域，为军用设备电池大幅减重，减少士兵负重，从而提高士兵的作战能力。还可应用于遥感设备、远程操作的无人机以及高功率计算设备。