转自 学在热电
第一作者：Guoying Dong, Jianghe Feng, Guojuan Qiu
通讯作者： Haijun Wu、 Juan Li、Ruiheng Liu
通讯单位：中科院深圳先研院、西安交通大学
文章链接：https://doi.org/10.1038/s41467-024-54017-3
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研究通过液态Te辅助生长方法，成功获得了具有高度（00l）取向的Bi2Te3基薄膜，其性能接近单晶，并应用于热电制冷器件。研究表明，薄膜的高取向和由于过量Te引起的错层堆垛缺陷导致较低的晶格热导率，从而使P型Bi0.4Sb1.6Te3和N型Bi2Te3薄膜分别实现了~1.53和~1.10的面内zT值。基于这些高取向薄膜设计的平面热电制冷器件在热点消除实验中表现出约8.2K的显著温度降低，证明了Te辅助生长方法在优化平面Bi2Te3薄膜和器件设计方面的巨大潜力，并为下一代集成电路的主动热管理提供了重要启示。
研究背景
芯片封装的散热问题已成为限制电子产品性能的关键瓶颈。在一些移动电子应用中，热流密度可能超过100 W/cm²，并产生动态热点，温度超过100摄氏度，这大大恶化了电子产品的性能和使用寿命。基于佩尔帖效应的薄膜热电制冷器件（f-TEC）具有许多优点，如小型化、高可靠性，特别是响应速度快，这使其能够与电路芯片的动态运行兼容，并被高度期待作为芯片动态热点散热的解决方案之一。
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