硼掺杂石墨烯

掺杂构型调控热导

揭示硼掺杂构型与浓度对石墨烯热性能和结构稳定性的影响，为石墨烯基半导体器件的热设计提供理论依据。

李东波 · Da, Liangguo · Huang, Kaifeng · 李冬 · Yu, Liang · Haini, Wang · Yaqi, Yu · 伍龙 · Yunqing, Tang

Diamond and Related Materials 2025

参数信息

热导率保持率

48.08 %

热导率保持率

54.6 %

技术优势

热导率可按需降低

通过控制硼掺杂浓度和构型，可以将热导率降至原始值的48%~55%，为器件散热设计提供灵活调控手段。

para构型稳定

在三种双硼掺杂构型中，只有para构型无虚频，表明其结构稳定，而meta和ortho构型存在虚频，易发生结构失稳。

失效易发生于B-B键

AIMD模拟显示硼掺杂石墨烯优先在B-B键处断裂，这有助于预测器件热失效位置。

应用场景

• 石墨烯散热：通过掺杂调控石墨烯热导率，优化散热路径设计。
• 芯片热设计：提供硼掺杂石墨烯的热导率数据，指导芯片热界面材料选择。
• 半导体热管理：揭示掺杂对结构稳定性的影响，避免半导体器件热失效。