近日,微纳机电系统与集成电路团队在微纳尺度传热调控与柔性热电发电器件方向取得系列重要进展,相关成果分别发表在Applied Physics Letters (IF: 3.6)、ACS Applied Materials & Interfaces (IF: 8.5)和Thermal Science and Engineering Progress (IF: 5.4)等高水平期刊上。以上成果东华大学均为第一单位,熊玉成副教授为通讯作者。以上研究获国家自然科学基金、上海市自然科学基金和中央高校基本科研业务费专项资金资助。
在Applied Physics Letters上,研究团队揭示了表面电子-声子相互作用可显著抑制InAs纳米线的晶格热导率,室温下降幅度高达73%。这一发现为通过表面态工程调控半导体热输运提供了全新思路,为新一代高效热电与微纳电子器件的设计奠定了实验基础。(https://doi.org/10.1063/5.0277012)
在ACS Applied Materials & Interfaces上,团队提出了一种基于电流诱导退火的新方法,实现了半导体纳米带间超低界面热阻,显著提升了界面热输运效率。该成果为解决纳米电子器件中界面散热瓶颈提供了有效方案,对未来高密度芯片散热与能量转换器件具有重要意义。(https://doi.org/10.1021/acsami.4c10789)
在Thermal Science and Engineering Progress上,团队设计并制备了一种集成式泡沫铜电极与嵌入式复合柔性基底的柔性热电发电器,实现了高效人体热能收集,在运动过程中持续稳定供能,展示了在可穿戴电子、健康监测和自供能系统中的巨大应用潜力。(https://doi.org/10.1016/j.tsep.2025.103750)
这些成果不仅在基础科学层面深化了对微纳界面热输运机理的理解,也在应用层面展示了热电能量转换和散热管理的创新路径。未来,团队将继续推动微纳尺度热科学与柔性电子器件的交叉融合,助力新型微电子器件的发展。