随着电子设备性能的不断提升，过热问题成为制约其发展的关键因素。电子穿过材料时的能量损失导致的热量积累，不仅会减慢设备速度，还可能引发故障甚至停止工作。为应对这一挑战，研究人员正积极探索新型半导体材料，特别是超宽带隙(UWBG)材料，如氧化镓、氮化铝镓及金刚石等，以期在能源、健康和通信领域实现下一代电子产品的革新。

超宽带隙材料以其优异的电气性能和耐高温特性，成为研究的热点。机械工程助理教授Georges Pavlidis指出，UWBG材料可承受高达8,000伏的电压，并在200°C以上的高温环境下稳定工作，为电子设备的小型化和高效化提供了可能。然而，这些材料的高成本和制造难度，以及热行为的精确测量难题，仍是当前研究的瓶颈。

为攻克这些难题，Pavlidis教授与康涅狄格大学及美国海军研究实验室的同事们合作，共同探索测量超宽带隙设备温度的新方法。他们的研究成果发表在《应用物理快报》上，题为“展望”，概述了即将发生的技术趋势，并鼓励更多研究人员投身于此领域。论文中，研究人员提出了多种创新技术，包括光学方法、电学方法和扫描探针方法，以精确测量微尺度上的温度，为工程师设计更快、更强大的电子设备提供了有力支持。

该研究得到了微电子共享项目的支持，该项目旨在推动超宽带隙设备在电力电子领域的商业化应用。Pavlidis教授本月晋升为电气电子工程师协会高级会员，他计划与半导体合作伙伴携手，开发经济实惠的降低电力电子器件温度的策略。通过不断突破温度测量的分辨率极限，该实验室有望为量子计算和光子电路等其他技术带来革新。

“我们希望我们的工作为下一代UWBG设备的热设计奠定基础，”Pavlidis教授表示。随着研究的深入，超宽带隙材料有望在电子设备热管理领域发挥重要作用，推动电子产品向更高效、更可靠的方向发展。

更多信息： D. Myren 等人，《超宽带隙半导体器件的新兴热计量学》，《应用物理快报》(2025 年)。Hongyi Sun 等，微加热器热点工程在代工相变硅光子学中实现空间分辨和可重复的多级切换，《自然通讯》(2025)。期刊信息： 《应用物理快报》 、 《自然通讯》