電子元件自帶“空調(diào)” 可耐340℃高溫！

• 2018年2月23日 WuYaNan來源：科技日報 839 51
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  2018-2023年中國人工智能行業(yè)全景調(diào)研與發(fā)展戰(zhàn)略研究咨詢報告

  人工智能（Artificial Intelligence，簡稱AI）是研究人類智能活動的規(guī)律，構(gòu)造具有一定智能的人工系統(tǒng)，研究如何讓計算機去完成以往需要人的智力才能勝任的工作，也就是研究如何應(yīng)用計算機的軟...

繆峰教授團隊研發(fā)出一種能夠擺脫對冷卻系統(tǒng)依賴的電子元件，相關(guān)成果在《自然·電子學(xué)》雜志刊發(fā)。

電腦突然藍(lán)屏，手機強制關(guān)機，汽車需要熄火……明明電量充足為什么會出現(xiàn)這些讓人措手不及的狀況?也許因為它們都太熱了!記者8日從南京大學(xué)獲悉，該校繆峰教授團隊研發(fā)出一種能夠擺脫對冷卻系統(tǒng)依賴的電子元件，相關(guān)成果在《自然·電子學(xué)》雜志刊發(fā)。

手機、電腦、汽車控制系統(tǒng)等電子設(shè)備里含有大量負(fù)責(zé)運算和存儲的電子元件，一般而言，這些器件的工作溫度均不能超過125℃，否則就會導(dǎo)致計算結(jié)果出錯或者數(shù)據(jù)丟失。但是，當(dāng)手機和電腦程序運行時間過長，電子元件的高負(fù)荷運轉(zhuǎn)不可避免會導(dǎo)致其溫度迅速升高。為了避免這種情況發(fā)生，電子工程師們都會在電子設(shè)備里放置一個高溫保護機制，一旦溫度過高就自動切斷電源。

“我們研究團隊研發(fā)的這類名為憶阻器的新型電子元件，能夠在高溫下穩(wěn)定工作并且保持良好的擦寫性能?！笨姺褰淌谡故玖诉@種納米級別電子元件。憶阻器是一種基于“記憶”外加電壓或電流歷史而動態(tài)改變其內(nèi)部電阻狀態(tài)的電阻開關(guān)。在光學(xué)顯微鏡下，它的結(jié)構(gòu)類似于“三明治”，由石墨烯和硫化鉬的氧化物這兩種材料構(gòu)成。上下兩層碳原子層即充當(dāng)電極的石墨烯，中間是充當(dāng)電介質(zhì)的硫氧化鉬。憶阻器的耐熱性就是來源于這兩種二維納米材料超高的熱穩(wěn)定性。該結(jié)構(gòu)的憶阻器能夠在高達(dá)340℃的溫度下穩(wěn)定工作并且保持良好的擦寫性能。

在航空航天、軍事、地質(zhì)勘探和石油天然氣鉆井等行業(yè)中，電子元件需要面臨更加極端的溫度環(huán)境，它們往往被要求在更高溫度下穩(wěn)定工作。工程師們往往依賴于冷卻系統(tǒng)來進行降溫，這樣會大幅增加成本和能耗，降低可靠性。由于具備超小的尺寸，極快的擦寫速度，超高的擦寫壽命，多阻態(tài)開關(guān)特性和良好的CMOS兼容性等優(yōu)勢，憶阻器被業(yè)內(nèi)視為未來存儲技術(shù)和未來人工智能(神經(jīng)形態(tài)計算)硬件技術(shù)的重要候選者。目前，這項研究已申請國內(nèi)外專利。

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