Módulos termoeléctricos de película delgada basados en superredes con altos flujos de enfriamiento

En los componentes electrónicos de alto rendimiento actuales, las cargas de calor generadas resultan en temperaturas de unión inaceptablemente altas y en la reducción de la vida útil de los componentes. Los módulos termoeléctricos pueden, en principio, mejorar la extracción de calor y reducir las temperaturas de tales dispositivos electrónicos. Sin embargo, los módulos termoeléctricos de volumen de última generación tienen un flujo de enfriamiento máximo qmax de solo aproximadamente 10 W cm(-2), mientras que los módulos comerciales de película delgada de última generación tienen un qmax <100 W cm(-2). Tales valores de flujo son insuficientes para la gestión térmica de dispositivos modernos de alta potencia. Aquí mostramos que se pueden lograr flujos de enfriamiento de 258 W cm(-2) en módulos termoeléctricos de superredes basados en Bi2Te3. Estos dispositivos utilizan una superred p tipo Sb2Te3/Bi2Te3 y un Bi2Te3-xSex dopado n tipo δ, ambos cultivados heteroepitaxialmente mediante deposición de vapor químico metalorgánico. Anticipamos que la demostración de estos módulos de alto flujo de enfriamiento tendrá un impacto de gran alcance en diversas aplicaciones, como procesadores de computadora avanzados, dispositivos de potencia de radiofrecuencia, láseres de cascada cuántica y microarreglos de ADN.