回复材料魔法师:随着芯片性能的不断提升,现有石墨烯膜已无法满足实际应用对热流承载能力的要求。
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石墨烯薄膜因高导热性在电子设备热管理中备受青睐,与传统散热材料相比,具备高柔韧性、导热性及轻量化优势。随着电子芯片功率和热通量密度提升,需其兼具优异热通量承载能力、高厚度与高导热性。但受声子色散各向异性和结构缺陷影响,石墨烯薄膜厚度增加时热导率急剧下降,超 100 微米厚的薄膜热导率欠佳。 传统用氧化石墨烯制造导热石墨烯薄膜的技术,高温过程中原料官能团脱除释放大量气体,致使薄膜膨胀、缺陷增多,进一步降低热导率。如何减轻气体释放影响、提升厚膜导热性,成为高功率电子设备散热的关键难题。 近日,中国科学院上海微系统所何朋、丁古巧团队及宁波大学王刚团队取得突破。他们提出基于气体逸散通道优化构建的制备策略,在 GO 膜内预先构建有序扁平孔道,引导高温处理时气体定向逃逸,减少结构破坏,成功制备出厚度超 110 微米、热导率达 1781W/mK 的石墨烯膜,性能较传统方法提升 16.2%,在降低芯片热点温度方面潜力巨大。该成果发表于《Advanced Science》期刊,为高功率密度电子设备热管理提供全新方案 。