硅整流二极管天线（简称红外天线）采用集成电路工业的标准工艺，由铝、硅和二氧化硅等制成。
将电能转化为热能很容易实现，但将热能转化为电能就比较难了。《应用物理评论》（Physical Review Applied）5月底刊载的论文报道，美国桑迪亚国家实验室（Sandia National Laboratories）开发了一种可以将废热转化为直流电的新型硅基装置（红外天线）。在专业加热灯（840摄氏度）照射下，每平方厘米装置的功率为8毫微瓦。这一成果将来或许可以用于航天任务。
项目的首席研究员、物理学家保罗·戴维斯（Paul Davids）说：“汽车发动机运行时会产生大量热量，但这些热量只能白白耗散。试想，如果能将发动机产生的热量转化为电能，用于混合动力汽车，那将是多么有实际意义的事情。我们发现了一种将废热转化为电能的新方法。这可能向着混合动力汽车更进一步，但还有很多工作要做。”戴维斯等希望在短期内制造一种紧凑的红外电源，或许可用于取代放射性同位素热电发电机（RTGs）。RTGs主要用于为航天任务中无法获得足够阳光直射充电的传感器供电。
戴维斯等设计的装置主要由三部分构成：上侧为铝制天线，中部为二氧化硅薄层，下侧为单质硅底座。整个红外天线的尺寸很小，大约为1/8英寸×1/8英寸，其顶部有铝刻蚀的条纹（铝天线），用于接收红外辐射。中部是约为20个硅原子厚的二氧化硅薄层。红外辐射经铝天线导入该层。红外辐射在二氧化硅层产生快速振荡（每秒约50万亿次）。振荡经整流过程产生净直流电流。红外天线没有活动部件，不会出现部件堵塞、弯折或断裂情况。此外，由于无需直接接触热源，不会产生热应力。
目前，戴维斯等正着手该装置的改进工作：如用2D图案替代1D条纹（以吸收所有偏振红外光），将整流层设计为全波整流，降低硅片厚度等。
编译：雷鑫宇 审稿：alone 编辑：程建兰
来源：https://www.sciencedaily.com/releases/2018/07/180709120135.htm
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