全碳sp2/sp3界面

界面热导破百

共价键合混合界面取代弱范德华接触，使石墨烯界面热导比金属/金刚石接触还高30%。

邱琳 · Yuan, Xiaolu · Li, Fengcheng · 冯妍卉 · 李成明 · 刘金龙 · 张小华

Angewandte Chemie - International Edition 2024

具体参数

界面热导

{'zh': '110-117', 'en': '110-117'} MW m⁻² K⁻¹

共价传热贡献占比

{'zh': '85', 'en': '85'} %

技术优势

界面热导破百

共价C-C键提供了高效传热通道，使界面热导达到110-117 MW m⁻² K⁻¹，超过金属/金刚石接触30%以上，满足高功率芯片散热需求。

共价键才是主力

原子级模拟表明，在22 at%杂化度下，共价传热贡献了总界面热导的85%，证明共价键合是实现高效界面传热的关键。

远超现有全碳接触

与现有全碳接触相比，本界面热导高出数个数量级，为全碳器件和电路的高性能散热提供了新途径。

应用场景

• 芯片热管理：直接作为芯片与散热器之间的热界面材料，降低界面热阻，避免因过热导致的性能下降或失效。
• 石墨烯热界面材料：将石墨烯薄膜以共价键合方式集成到基底，避免传统范德华接触的界面热导损失，提升整体散热效率。
• 功率器件散热：适用于高功率密度器件（如GaN、SiC功率模块）的散热，承受高热流密度并维持结温在安全范围。
• 电子封装：在封装层级引入低热阻界面，减少芯片到封装外壳的温差，提高封装体的散热能力和可靠性。