前沿 2018-09-13 14:09

改善纳米电子元件传热和防热性能的纳米夹层

汉同 摘自 美国伊利诺伊大学芝加哥分校网站

【据美国伊利诺伊大学芝加哥分校网站2018年9月12日报道】美国伊利诺伊大学芝加哥分校的研究人员发现,在三维纳米电子元件硅基底之间加入二维超薄氧化铝层能够大幅度降低由于过热导致器件失效的风险。当今许多硅基电子元件包含二维石墨烯材料,元件中使用石墨烯材料比使用传统三维材料的体积减少好几个数量级,此外二维材料还支持其他独特的功能。但含有二维材料的纳米电子元件有致命的缺点,即容易过热,这是因为二维材料与硅基材料间的导热性很差。由于二维材料和硅基底之间的粘合不牢,二维材料温度升高时,就会产生热点,导致设备过热和故障。为加强二维材料和硅基底间的粘合,改善二维材料向硅基底的热传导性能,工程师们在二维材料表面增加一层超薄氧化铝,能够在二维材料和硅基底之间实现双倍的热传递。研究人员表示,下一步将测试不同的封装层,看看是否能进一步改善热传递性能。该项研究由美国国家科学基金会(NSF)资助,相关论文《Enhanced Thermal Boundary Conductance in Few‐Layer Ti3C2 MXene with Encapsulation》发表在Advanced Materials期刊上。

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