美(měi)縮微(wēi)冰箱讓龐然大物失(shī)溫 (2005-05-08)
發布時間:2007-12-04
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來(lái)源:科技日報
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美國國家標(biāo)準技術研究所的科學家(jiā)用芯片級的電冰箱,首次將體積大上萬倍的(de)物體降溫至(zhì)接近絕對零度。這種實心冰箱可以被用來為半導體檢測和天(tiān)文研究中使用的(de)高敏感低溫傳感器降溫(wēn)。有關論文刊已登在4月25日的《應用物理通訊》上。
這種微型冰箱的大小隻有25×15微米,呈三明(míng)治結構,由(yóu)普通金屬層、絕緣(yuán)層和超導金屬層組成。當給三(sān)明治結構的兩側(cè)施加電壓時,普通金屬層中最(zuì)活躍的電子就(jiù)會穿過絕緣層來(lái)到超(chāo)導層,普通金屬層的溫度隨之(zhī)劇降,被冷凍物體的電能和振動能也隨之(zhī)流失。
科(kē)學家將4個微型冰箱組合在一起(qǐ),為一塊長寬均為(wéi)450微米、厚0.4微米的硝酸矽薄膜降溫,在(zài)薄膜(mó)的中(zhōng)央還粘著一個250微(wēi)米見方的鍺(一種常用作半導體的金屬(shǔ))立(lì)方體。這個(gè)立方體的體積是4個冰箱(xiāng)體(tǐ)積總和的1.1萬倍,研究人員將它比作(zuò)用正常人大小的冰箱為自由女神像降溫。試驗中,薄(báo)膜和鍺立方體的溫(wēn)度都降(jiàng)到了0.2開(kāi)氏度,論文認為這種冰箱的性能還可以進一(yī)步提(tí)升。
據介紹,這種冰箱比同一性能的常規降溫設備體積更小、造(zào)價更低。由於製作采用的是普通的芯片製造技術,因此很(hěn)容易生產並與其它微型(xíng)設備組合。
根(gēn)據掃描電鏡顯示,中央是鍺立(lì)方體和硝酸矽薄膜,四圍淺色邊(biān)中央處突出的小矩形(xíng)就是芯片級的冰箱。