硅整流二極管天線（簡稱紅外天線）採用集成電路工業的標準工藝，由鋁、硅和二氧化硅等製成。
將電能轉化為熱能很容易實現，但將熱能轉化為電能就比較難了。《應用物理評論》（Physical Review Applied）5月底刊載的論文報道，美國桑迪亞國家實驗室（Sandia National Laboratories）開發了一種可以將廢熱轉化為直流電的新型硅基裝置（紅外天線）。在專業加熱燈（840攝氏度）照射下，每平方釐米裝置的功率為8毫微瓦。這一成果將來或許可以用於航天任務。
項目的首席研究員、物理學家保羅·戴維斯（Paul Davids）說：“汽車發動機運行時會產生大量熱量，但這些熱量只能白白耗散。試想，如果能將發動機產生的熱量轉化為電能，用於混合動力汽車，那將是多麼有實際意義的事情。我們發現了一種將廢熱轉化為電能的新方法。這可能向著混合動力汽車更進一步，但還有很多工作要做。”戴維斯等希望在短期內製造一種緊湊的紅外電源，或許可用於取代放射性同位素熱電發電機（RTGs）。RTGs主要用於為航天任務中無法獲得足夠陽光直射充電的傳感器供電。
戴維斯等設計的裝置主要由三部分構成：上側為鋁製天線，中部為二氧化硅薄層，下側為單質硅底座。整個紅外天線的尺寸很小，大約為1/8英寸×1/8英寸，其頂部有鋁刻蝕的條紋（鋁天線），用於接收紅外輻射。中部是約為20個硅原子厚的二氧化硅薄層。紅外輻射經鋁天線導入該層。紅外輻射在二氧化硅層產生快速振盪（每秒約50萬億次）。振盪經整流過程產生淨直流電流。紅外天線沒有活動部件，不會出現部件堵塞、彎折或斷裂情況。此外，由於無需直接接觸熱源，不會產生熱應力。
目前，戴維斯等正著手該裝置的改進工作：如用2D圖案替代1D條紋（以吸收所有偏振紅外光），將整流層設計為全波整流，降低硅片厚度等。
編譯：雷鑫宇 審稿：alone 編輯：程建蘭
來源：https://www.sciencedaily.com/releases/2018/07/180709120135.htm
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