具有大热导率切换幅度的固态电化学热晶体管

能够切换有源层热导率($\kappa$)的热晶体管作为热管理器件正受到越来越多的关注。对于电化学热晶体管，已有多种过渡金属氧化物(TMO)被提出用作有源层。经过电化学氧化还原处理后，TMO的晶体结构发生调制，从而导致$\kappa$的切换。然而，$\kappa$的切换幅度仍然较小（< 4 W/mK）。在本研究中，我们证明了基于LaNiOx的固态电化学热晶体管具有4.3 W/mK的$\kappa$切换幅度。完全氧化的LaNiO3（开启状态）由于电子热导率（$\kappa$ele, 3.1 W/mK）的巨大贡献，其$\kappa$为6.0 W/mK。相反，还原态的LaNiO2.72（关闭状态）由于声子被氧空位散射，其$\kappa$为1.7 W/mK。基于LaNiOx的电化学热晶体管表现出优异的$\kappa$循环稳定性以及LaNiOx晶格的循环稳定性。这种电化学热晶体管有望成为热显示器等下一代器件的有前景的平台。