鹽城籍科學家安正華研究成果登上美國《科學》雜誌

晶片遭遇摩爾定律瓶頸? 太陽能電池效率提升困難? 這些困擾產業界的瓶頸, 都源自同一個物理難題——電子發熱. 近日, 中國科學院上海技術物理研究所研究員陸衛的科研團隊和複旦大學研究員安正華的科研團隊共同揭示了電子奔跑時發熱的奧秘, 相關研究成果有望革新整合電路產業, 比如讓晶片越做越小. 而重要參與人之一安正華, 正是大豐沈灶人.

41歲的安正華如今是複旦大學博士生導師, 而他的高中母校則是大豐中學. 1995年, 他被南京大學理科強化班提前錄取, 畢業後進入上海中科院微系統與資訊技術研究所深造. '雖然定居在上海, 但我每年都回老家一兩次, 父母是地地道道的農民, 父親除了種田, 還是一名手藝人, 他的手藝很不錯. ' 採訪中, 安正華非常謙遜, 他坦言, 父輩勤勉務實的作風, 也對他的成長和科研道路產生深遠影響. 這些年, 他一直深耕熱電子研究領域, 如今這一研究成果就耗時近6年.

3月29日, 這項研究名為 '通過散粒雜訊對非局域熱電子能量耗散進行空間成像' , 相關成果在國際知名學術期刊《Science》雜誌上線上發表, 引發學界關注. 那麼, 這一研究有何用處? 安正華說, '我們發現的熱電子現象, 將來可能會對整合電路產業的器件設計帶來一些革新. ' 他們發現, 在納米尺度下, 電子也會如同水花一樣, 最高溫不在電流最大處, 而是偏向電子流動的方向.

他形象地介紹, '比如電腦和手機的晶片裡, 電子其實一直在流動, 流的過程會產生大量的熱; 隨著技術不斷進步, 器件做得越來越小, 小塊晶片要耗那麼多電, 裡面的電子會越來越熱, 這限制了器件變得更小. ' 如能利用這一發現, 重新設計整合電路, 光伏發電等元器件, 有望使它們的性能得到大幅提升, 比如手機 '煲電話' 十幾小時也不會再發燙甚至 '罷工' .

據悉, 這項熱電子科研成果, 未來有望提升納米器件的熱管理與能源效率, 讓晶片越做越小; 還可以應用於光電產業, 大幅提升太陽能電池等光電轉換效率.

該研究工作還得到了國家自然科學基金委員會項目, 中國科技部國家重點研究計劃專項, 上海市科委重大項目, 中科院海外科學家計劃等的資助.

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