了解MOSH半导体制热
一、热源技术演变史
工业革命以来,人类首先是利用燃烧获取的热量发明了蒸汽机,也是科技革命的第一代热源,至今仍是主要的热源技术。
电气化时代,人类利用电阻发热,电阻丝成为科技革命的第二代热源,这也是发热电器使用的主要热源技术。
半导体时代之后,人类发展了半导体物质制热技术,碳晶、碳素、石墨烯、碳纳米管薄膜制热技术轮番登场,统称为黑膜电热技术。成为至今还在使用的第三代热源,是单质半导体制热技术的尝试。黑膜电热技术发展了 20 多年,至今没有成为取代传统热源的技术,既未能成为主流技术,也没有开创性的产品和标志性企业,鱼龙混杂,举步维艰。
MOSH 半导体制热技术是全球原创的新一代化合物宽禁带半导体纳米技术,电热转换效率达 99% 以上、50 年功率衰减在5% 以下,快捷高效、廉价安全,是能够改变时代的第四代热源。
二、MOSH半导体制热技术
光之科技团队在全球范围内创新研发的纳米级金属氧化物半导体制热技术MOSH(Metal-Oxide-Semiconductor-Heating ),它是一项基础性技术,可广泛用于社会生产、生活的各个方面。
三、MOSH半导体制热芯片
MOSH(Metal-Oxide-Semiconductor-Heating)是金属氧化物半导体制热技术的首字母缩写。MOSH半导体为氧缺位形成的N型半导体,且具有较大的禁带宽度,在电场作用下,其原子的外层电子发生从基态向激发态的跃迁时无法跨越禁带(即无法成为自由电子),MOSH半导体材料在电场中主要以具有最佳热效应的远红外光谱线对外释放热量,波长范围4-20微米,该波长范围光谱线在医学上被称之为“生命光波”,与生命体亲善。
四、MOSH半导体的制热原理
MOSH选取特殊组分的氧缺位N型金属氧化物半导体作为实现电热转化的介质。此类半导体是宽禁带(wide bandgap)半导体,其结构为纤锌矿型六方晶格结构(wurtzite structure),宽禁带结构决定了此类半导体在一般(非特殊条件)电场中受激后,核外价电子不能逾越禁带成为自由电子,而是价电子在带内跃迁退激发时释放的能量转化成为了半导体晶格简正振动的格波能量,格波的能量子-声子,可分为声频支和光频支两个部分。在低温时,声频支声子是热量的主要贡献者,以热传导的方式传递热量,但随着温度升高,光频支声子所占比例就会越来越大,光频支声子以热辐射传递热量,在温度升高后的晶格所产生的热量总体中热辐射占比也相应增大,如半导体晶格升温至熔融状态,格波声子基本上都将处于光频支范畴,即基本上都将以热辐射传递热量。
五、MOSH特点综述
1、MOSH半导体制热技术是目前最高效的热源技术,也是反应速度最快的热源技术。
2、MOSH半导体制热芯片是均匀的平面热源,热场工况高度一致,可以实现人工智能控制。
3、MOSH制热系统是没有主机管道的非工程系统,减少了生产制造,可实现大规模减排。
4、MOSH半导体制热是一种基础技术,可以应用于工业、农业、交通、家电等众多行业。
5、MOSH采暖产品是高度装配化的智能系统,可以实现热随人走、按需供热,能高度节能。
6、MOSH半导体制热技术是基于电子加工的高科技和人工智能产业,是新材料、新装备、新能源、绿色减排、零碳节能的产业方向。
六、MOSH半导体制备工艺
MOSH半导体是纳米级的新材料,可以附着于陶瓷、玻璃、薄膜等各种不同的基层上,仅需要数十纳米的厚度就可以实现强大的制热功能,并可以通过调节输入的电功率灵活控制其温度,可应用于各个温度领域,通电即热,高效清洁,并通过智能化系统可对温度与能耗进行精确控制。
七、MOSH制热技术在其他领域的应用
日用品类:新型高效热水器、家用电器热源、恒温水杯、恒温饭盒等;
能源类:高压线除融冰雪、风电叶片融除冰雪、光伏电站除融冰雪等;
建筑类:发热地板、发热瓷砖、发热墙面、发热装饰品、清洁智能厨房、自动融雪砖瓦等;
农业类:农业大棚供热、种子培育、家禽家畜养殖、家禽孵化热源等;
工业类:厂房定点供暖、新型锅炉、生产环节热源等;
交通类:电动汽车制热、高铁制热、航空航天器制热、舰船制热等;
服装类:自发热服装、鞋、帽等。
新型半导体制热材料研发企业,中熵科技完成千万级Pre-A轮融资|融资快讯
图片来源:视觉中国
融资快讯 | 7月11日消息: 新型半导体制热材料研发企业中熵科技宣布完成千万级Pre-A轮融资,本轮融资由建信信托和启迪之星创投联合投资。据悉,中熵科技成立于2021年,公司创始及核心团队由来自清华大学等多所重点院校的硕、博、博士后组成,依托清华大学强大的学科优势,中熵科技以北京作为研发和创新中心,持续聚集新材料领域顶尖人才;依托江苏徐州的产业优势,为企业提供源源不断的技术创新和市场拓展空间。截至目前,公司已完成国家电网北京电科院、清华大学草原方舟、智建美住等多个项目的测试和供热热源保障工作,产品技术性能和节能效果得到用户的高度好评。
双碳目标之下,对高能耗供热模式进行节能化替代已是大势所趋。中熵科技创始人兼首席科学家张伟博士对钛媒体创投家表示。“新型半导体制热材料属于世界前沿技术,它的电、热转换率达99.45%、50年功率变化小于3.3%,是新一代绿色环保、清洁高效的高科技低维发热技术材料。未来,中熵科技发挥强大的技术研发优势,持续引领全球低维制热技术的发展。”
建信信托子公司建信(北京)投资执行总监王湘远表示,“碳达峰、碳中和催生出围绕以“碳”为核心的新技术、新产业和庞大的市场与机遇。作为投资人,给资本增值是我们的工作;促进技术进步和产业可持续发展也是建信投资的价值观。中熵科技的低维发热技术,它弥补了部分碳素材料发热不稳定、衰退老化快的缺陷难题,满足了建筑、汽车、航空航天等多行业对制热材料高寿命、低能耗的技术要求。除此以外,张伟博士具备科学家和企业家身上该有的视野、智慧和魄力;他的团队拥有很强的创新能力和开拓精神,我们看好中熵科技的未来。”
启迪之星创投总经理兼主管合伙人刘博表示,“中熵科技的新型半导体制热技术符合未来市场的需要,有很大的拓展空间和迭代前景;比如在汽车上除霜,与石墨烯、碳素材料等不同,低维材料透光率超过80%,不仅可以直接附着在汽车玻璃上,还具备高效速热、发热均匀、节能环保等优势。我们期待这项技术通过不断的探索与实践,持续创造更大的价值。”
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