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作者单位
摘要
1 南方科技大学深港微电子学院,广东 深圳 518000
2 北京航空航天大学材料科学与工程学院,北京 100191
随着集成电路技术的不断进步,高性能芯片的散热问题成为制约其稳定性与效率的关键瓶颈。热电制冷技术基于Peltier效应,通过精准温度控制和高效热量传递,已展现出巨大的应用潜力。本文从热电制冷的原理出发,系统综述了近室温热电材料的性能提升策略与芯片热管理中的集成应用。重点探讨了多级结构设计、柔性薄膜器件以及与其他冷却技术的集成优化,同时分析了技术发展面临的挑战与改进方向。展望未来,热电制冷将在新型材料研发、集成优化及多功能应用中发挥更大作用,为高性能电子设备提供高效可靠的热管理解决方案。
热电技术 芯片 半导体材料 薄膜器件 热管理 thermoelectrics chips semiconductor materials thin-film devices thermal management 
硅酸盐学报
2025, 53(4): 849
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作者单位
摘要
1 中国科学院上海微系统与信息技术研究所,集成电路材料全国重点实验室,上海 200050
2 上海科技大学信息科学与技术学院,上海 201210
3 哈尔滨工业大学(深圳),微纳光电信息系统理论与技术工业和信息化部重点实验室,深圳 518055
4 中国科学院上海光学精密机械研究所,强激光材料重点实验室,上海 201800
5 杭州光学精密机械研究所,杭州 311421
6 西安电子科技大学微电子学院,西安 710071
超宽禁带氧化镓在高功率和射频器件领域显示出巨大发展潜力。然而,氧化镓固有的极低热导率和p型掺杂困难问题限制了其器件性能和结构设计。异质集成是突破单一材料性能极限,变革提升器件性能的关键技术。本文综述了异质外延、机械剥离和离子束剥离转移三种氧化镓异质集成技术的最新研究进展,重点对比分析不同集成技术在材料质量、电学和热学特性及器件性能等方面的优缺点,并针对衬底种类、界面成键方式、过渡层厚度对纵向散热和电子输运的影响进行探讨。同时,本文对当前氧化镓异质集成技术所面临的挑战进行分析,并对氧化镓异质集成技术未来的发展趋势进行展望,旨在唤起国内氧化镓异质集成衬底相关研究,推动氧化镓异质集成器件开发,加快推进氧化镓材料和器件产业化应用。
氧化镓 异质衬底集成 异质外延 机械剥离 离子束剥离转移 热管理 Ga2O3 heterogenous substrate integration heteroepitaxy mechanical exfoliation ion-cutting thermal management 
人工晶体学报
2025, 54(3): 470
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作者单位
摘要
1 中国工程物理研究院激光聚变研究中心,四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院研究生院,北京 100084
近年来,重复频率大能量脉冲激光器的研究取得很大进步,表现出广阔的应用前景。以激光放大器的冷却方式为主线,从增益介质的选取、冷却方式和冷却构型三个方面对重复频率大能量激光放大器热管理关键技术进行调研,总结国内外重复频率大能量激光放大器热管理方面的关键技术,分析当前在热管理技术方面存在的主要问题,并对该技术未来发展趋势进行展望。
激光技术 重复频率 热管理 增益介质 冷却方式 
激光与光电子学进展
2025, 62(9): 0900004
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作者单位
摘要
南京航空航天大学 机电学院,南京210000
随着能源危机和环境污染问题的日益严重,航空航天领域迫切需要具有节能降耗功能的技术。表面微织构因具有减磨、减阻等优异的功能特性,在航空航天领域得到广泛应用。本文从减磨、减阻、热管理、防冰、自清洁等方面详细论述了表面微织构的作用机理及其在航空航天领域的典型应用,对表面微织构在航空航天领域应用面临的挑战及解决方案进行总结,并提出了未来的发展方向。
表面微织构 航空航天 减磨 减阻 热管理 防冰 自清洁 surface micro-texture aerospace wear reduction drag reduction thermal management anti-icing self-cleaning 
上海航天
2025, 42(1): 1
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作者单位
摘要
1 哈尔滨工业大学(深圳),微纳光电信息系统理论与技术工业和信息化部重点实验室,深圳 518055
2 中国科学院上海微系统与信息技术研究所,集成电路材料全国重点实验室,上海 200050
3 南京电子器件研究所,微波毫米波单片集成和模块电路重点实验室,南京 211106
氧化镓的低热导率是其功率器件发展的最大瓶颈,使其在高功率密度下产热时面临高效散热的巨大挑战。因此,开发全新的热管理和封装技术迫在眉睫。通过材料、器件和封装多层面的热管理来缓解自热引发的性能与可靠性问题成为关键。本文综述了超宽带隙(UWBG)氧化镓(β-Ga2O3)功率器件的热管理,针对相关挑战、潜在解决方案和研究机遇提出了观点。论文首先介绍了超宽带隙氧化镓的特性及其在电子器件领域的重要性,详细阐述了热管理在氧化镓器件中的关键意义。随后,从不同的热管理技术方面,包括衬底相关技术和结侧热管理技术等进行深入探讨,并分析了热管理对氧化镓器件电学性能的影响。最后,对氧化镓器件热管理的未来发展趋势进行展望,提出了“材料-器件-封装”电热协同设计、近结异质集成和新型外部封装等多维度的热管理策略,旨在唤起相关研究,加快超宽带隙氧化镓功率器件的开发和产业化进程。
热管理 超宽带隙 氧化镓 材料-器件-封装 结侧散热 高导热率衬底集成 电热协同设计 thermal management ultrawide bandgap (UWBG) gallium oxide (β -Ga2O3) material-device-packaging junction-side heat dissipation integration of high thermal conductivity substrate electrothermal co-design 
人工晶体学报
2025, 54(2): 290
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胡磊 1李勃成 1,2,3袁裕鹏 2,3,4童亮 2,3,4
作者单位
摘要
1 武汉理工大学 船海与能源动力工程学院,湖北 武汉 430063
2 武汉理工大学 水路交通控制全国重点实验室,湖北 武汉 430063
3 武汉理工大学 国家水运安全工程技术研究中心,湖北 武汉 430063
4 武汉理工大学 交通与物流工程学院,湖北 武汉 430063
金属氢化物储氢是一种基于化学吸收原理的氢气储存方法,具有高体积储氢密度和高安全性的特点,在船舶储氢领域的应用潜力备受关注。在此背景下,对于金属氢化物储氢技术在船舶上的应用,有着材料性能、反应器性能、热管理系统、成本等一系列有待研究的问题。首先,对金属氢化物储氢技术进行归纳,总结梳理金属氢化物的工作原理及材料性能方面的研究进展,并介绍金属氢化物在船舶上的应用情况;然后,结合氢能船舶的应用环境及需求,分析金属氢化物储氢技术在船舶上应用的技术、经济可行性,并以满足氢能船舶对氢气储量和放氢速率要求为目标,介绍船用金属氢化物储氢系统的研究,包括储氢系统性能研究、储氢反应器结构、反应器结构优化、耦合船舶燃料电池的热管理系统和储氢系统设计思路;最后,结合上述研究内容,对船用金属氢化物储氢系统的研究方向进行总结与展望。
船舶储氢 金属氢化物 储氢性能 反应器设计 热管理 maritime hydrogen storage metal hydride hydrogen storage performance reactor design thermal management 
中国舰船研究
2024, 19(4): 32
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作者单位
摘要
吉林大学通信工程学院,长春 130012
围绕风冷光纤激光器的热分析和热管理展开了仿真分析和实验研究。针对风冷光纤激光器中增益光纤和光学模块的传热问题,分别建立了相应的理论模型并进行了实验验证。针对千瓦级光纤激光器的热管理问题,基于优化系统参数、分散管理废热和减小系统总体热阻三个方面,设计了一种适用于便携式风冷光纤激光器的解决方案。
光纤激光器 热分析 热管理 风冷 fiber lasers thermal analysis thermal management air-cooled 
激光杂志
2024, 45(12): 16
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张玥 1,2张小雯 1,2李龙男 1,*李炜 1,**
作者单位
摘要
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所微纳光子学与材料国际实验室,吉林 长春 130033
2 中国科学院大学,北京 100049
红外低发射率热光子材料在抑制热辐射和阻隔热量传递方面具有重要意义。通过系统的文献综述,深入探讨了这些材料的红外低发射特性背后的物理机制、制备方法以及性能特点。研究显示,金属、导电金属氧化物、纳米材料、相变材料、导电聚合物和石墨烯等在降低发射率以及实现红外发射率动态调控方面展现了显著的优势,在建筑热管理、个人热管理和红外热伪装等应用领域表现出广阔的前景。通过对当前研究成果的总结与分析,提出了未来研究的重点方向,主要包括开发超低发射率材料、提高材料的环境稳定性、规模化生产与应用,以及与其他隔热保温材料的协同应用的可行性。
热辐射 红外低发射率 热光子材料 热管理 红外热伪装 
光学学报
2024, 44(19): 1925007
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Author Affiliations
Abstract
Key Laboratory for Thermal Science and Power Engineering of Ministry of Education, Department of Engineering Mechanics, Tsinghua University, Beijing 100084, People’s Republic of China
The heat generation of electronic devices is increasing dramatically, which causes a serious bottleneck in the thermal management of electronics, and overheating will result in performance deterioration and even device damage. With the development of micro-machining technologies,the microchannel heat sink (MCHS) has become one of the best ways to remove the considerable amount of heat generated by high-power electronics. It has the advantages of large specific surface area, small size, coolant saving and high heat transfer coefficient. This paper comprehensively takes an overview of the research progress in MCHSs and generalizes the hotspots and bottlenecks of this area. The heat transfer mechanisms and performances of different channel structures, coolants, channel materials and some other influencing factors are reviewed. Additionally, this paper classifies the heat transfer enhancement technology and reviews the related studies on both the single-phase and phase-change flow and heat transfer. The comprehensive review is expected to provide a theoretical reference and technical guidance for further research and application of MCHSs in the future.
microchannel heat sink thermal management of electronics microscale heat transfer heat transfer enhancement 
International Journal of Extreme Manufacturing
2024, 6(2): 022005
作者单位
摘要
四川九洲电器集团有限责任公司,四川绵阳 621000
为满足机载光电吊舱轻小型、紧凑型要求,解决光电吊舱散热问题,采用了热传导和风机内循环对流结合的散热方式,用金属结构件将发热元器件与壳体接触建立热传导通道,用风机内循环强化内部对流建立低热阻的对流换热通道,通过 ICEPAK热仿真软件对该散热方式建模仿真计算表明:静止条件下吊舱核心处理芯片 DSP、FPGA、SoC温升分别为: 29.1℃、29.2℃、33.8℃,相比无风机时别降低: 5.2℃、3.5℃、4.4℃;飞行条件下温升分别为: 11.9℃、9.1℃、15.5℃;静止条件下,在风机内循环作用下,舱内最高环境温度较无风机内循环时降低约 5.5℃。通过与同等条件下高温试验数据比较,仿真温度与测试温度相差 3.1℃。该散热方式可有效降低舱内环境和器件的温升,满足吊舱使用要求,结构简单占用空间小,适用于轻小型、紧凑型机载光电吊舱。
光电探测系统 光电吊舱 散热技术 热仿真与试验 photoelectric detection airborne photo-electric pod thermal management technology thermal simulation and test 
红外技术
2023, 45(8): 837

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