铜/金刚石界面

晶界增强热导率

在铜侧引入特定晶界可显著增强界面声子热导率，为微电子热管理提供新思路。

Jibang, Liao · Mengya, Zhang · Donghan, Yang · Zhiqiang, He · Liu, Yi · 李玲

International Communications in Heat and Mass Transfer 2025

参数信息

界面声子热导率（含Σ5晶界）

32.57 MW/m²·K

技术优势

热导率提升59%

在铜侧距界面一个晶格常数处引入Σ5[001](210)扭转晶界，界面声子热导率从20.48提升至32.57 MW/m²·K，增强源于晶界对界面声子模式的扰动。

不止一种晶界有效

研究中的其他靠近界面的晶界同样表现出增强效应，说明该策略具有一定普适性，不限于单一晶界类型。

应用场景

• 微电子散热：通过晶界工程降低界面热阻，提升芯片散热能力。
• 热界面材料：为铜/金刚石界面材料的设计提供微观结构调控依据。
• 芯片热设计：在芯片热设计中利用晶界增强界面热传导。