台大突破利用矽锗半导体 波动传热不耗损

2013-07-08 10:33:31 来源：国语日报 浏览次数：0

台湾大学硕士生萧子纲和研究团队研究一年半，发现在室温下，矽锗半导体会有无耗损、无碰撞的波动型热传导现象，改写传统大学物理教科书的理论：「室温中传热，是不断的扩散作用。」研究成果将刊登在国际期刊《自然奈米科技》（NatureNanotechnology）；台大校长杨泮池称赞，台湾硕士生表现得比世界一流大学的博士生还要亮眼。

在台大凝态科学研究中心助理研究员张之威的指导下，萧子纲利用前台大校长李嗣涔研发的矽锗奈米线研究热传导。张之威说，热传导是热分子从高温往低温传送的现象，传统科学界认为，热以扩散的方式传导，就像「奶油滴到咖啡里扩散」，室温状态下，很难观察到热传导的波动现象。以往须在摄氏零下两百七十度的超低温，或用钻石等导热材质，才能观察到热传导的波动现象。

矽锗半导体导热性不佳，没人会用这种材料寻找热传导波动，但这次的突破成果，是在室温下，从矽锗半导体观察到热传导的波动现象，波动现象能保持八微米长，比教科书所写的大一千倍，显示热能可在矽锗半导体不受碰撞的传输，不产生耗损。这项发现推动热电能源科技研究，可能促进废热回收发电，为停滞三十年的热能转换电能，转换效率过低，带来曙光。

萧子纲以电脑操作，用一根比头发细数万倍的金属细针，从数万条矽锗奈米线中挑起其中一条，再用胶水把针和线接在一起，转移到量测装置。捉住一条奈米线有时要花一整天，一年多才捉出约一百条。这次的实验，让热传导的研究往前迈进一大步。