办理供给技 ，为 5G能支撑导热石墨膜率半导体热 芯片功中国科学院研讨获打破上海微体系所双向高

6 月 23 日音讯，中国支撑近来 ，科学中国科学院上海微体系所联合宁波大学研讨团队在《Advanced Functional Materials》宣布研讨
，院上提出以芳纶膜为前驱体经过高温石墨化工艺制备低缺点、海微大晶粒 、体系讨获体热高取向的所双石墨双向高导热石墨膜 ，在膜厚度到达 40 微米的向高芯片情况下完成面内热导率 Kin 到达 1754W/m·K ，面外热导率 Kout 打破 14.2W/m·K。导热打破与传统导热膜比较，膜研双向高导热石墨膜在面内和面外热导率及缺点操控上均表现出明显优势。功率供

据了解，院上传统石墨膜制备以氧化石墨烯或聚酰亚胺为质料 ，海微面对气体逸散导致的结构缺点难题 。该研讨提出选用芳纶膜作为前驱体，使用其低氧含量（~11%）和氮掺杂特性（氮含量~9%），在 3000 ℃高温处理时完成缺点自修正 、晶粒定向成长及气体逸散优化。芳纶中氮原子促进晶格缺点修正，退火后双向高导热石墨膜缺点目标 I。_D。/I。_G。低至 0.008；芳纶分子中有序苯环为石墨晶格供给成长模板，使面内晶粒尺度（L。_a。）达 2179 nm、面外有序堆叠尺度（L。_{c 。}）达 53 nm。双向高导热石墨膜经过结构调控展现出优异的双向导热功能 ：面内热导率 1754 W/m·K，较同条件下氧化石墨烯衍生膜提高 17%；面外热导率 14.2 W/m·K，提高 118%，打破碳基薄膜面外热导率瓶颈；乱层堆垛份额仅 1.6% ，挨近抱负石墨 AB 堆叠结构。与传统导热膜比较，双向高导热石墨膜在面内和面外热导率及缺点操控上均表现出明显优势。在智能手机散热模仿中，搭载双向高导热石墨膜的芯片外表最高温度从 52 ℃降至 45 ℃；在 2000 W / cm² 暖流密度的高功率芯片散热中 ，AGFs 使芯片外表温差从 50 ℃降至 9 ℃，完成快速温度均匀化。

该研讨提醒了芳纶前驱体在石墨膜制备中的共同优势，证明了氮掺杂与低氧含量前驱体可提高石墨膜结晶质量和双向导热特性 ，其双向导热功能打破可为 5G 芯片 、功率半导体等高功率器材热办理供给要害资料和技能支撑。

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