Napredak informacione tehnologije zahteva efikasno upravljanje toplotom za čipove kako bi se obezbedio stabilan prenos informacija. U međuvremenu, tehnologija upravljanja toplotom mora biti bez vibracija i lako miniaturizovana da bi se prilagodila sve integrisanijim modulima čipa.
Peltierovi hladnjaci (PC) zasnovani na termoelektričnom (TE) efektu pojavili su se kao jedno od najperspektivnijih rešenja za hlađenje čipova, privlačeći sve veću pažnju poslednjih godina. Trenutno, legura bizmuta telurida (Bi 2 Te 3 ) ostaje jedini kandidat materijal dostupan za komercijalne računare.
Nažalost, slojevito strukturirani Bi 2 Te 3 povezan je van der Valsovim silama i stoga pokazuje loša mehanička svojstva, što predstavlja velike izazove u minijaturizaciji. Stoga je poboljšanje mehaničke čvrstoće i TE performansi legure bizmuta telurida ključno u minijaturizaciji i integraciji računara.
Da bi se pozabavila ovim izazovima, grupa profesora Jing-Feng Lija na Univerzitetu Tsinghua objavila je istraživački članak u National Science Reviev, gde je predložena nova strategija modulacije mikrostrukture za leguru Bi 2 Te 3 kako bi se efikasno poboljšale i mehaničke i TE performanse. Ovaj napredak na kraju omogućava mikrofabrikaciju računara visokih performansi.
Razvijen je proces žarenja i toplog kovanja da bi se promovisalo zgušnjavanje uz implementaciju dislokacijskog ojačanja. Pored toga, jačanje disperzije je izazvano ugradnjom nanočestica SiC. Ove modifikovane mikrostrukture mogu ne samo da poboljšaju mehanička svojstva, već i da regulišu nosilac naboja i transport fonona.
Nakon toga, optimizacijom sadržaja Te putem strategije kompozicione modulacije, TE performanse su dodatno poboljšane uz održavanje superiorne mehaničke čvrstoće potrebne za precizne svrhe obrade. Shodno tome, efikasni računari izuzetno malih dimenzija su uspešno pripremljeni od ove „jake“ legure Bi 2 Te 3.
Posebno, gore pomenuta strategija optimizacije nije ograničena na leguru Bi 2 Te 3 već je takođe primenljiva na druge TE sisteme. Ovaj proboj pokazuje veliki potencijal za poluprovodničke tehnologije hlađenja u malim prostorima i nudi nove mogućnosti za minijaturizovane rashladne uređaje, što dalje unapređuje srodne industrije.
