Исследователи обнаружили, что создание “сэндвича” графен-медь-графен значительно увеличивает теплопроводные свойства меди. Данное открытие поможет в дальнейшем снизить занимаемую площадь электронных компонентов.
Исследование проводил Александр А. Баладин (Alexander A. Balandin), профессор электротехники колледжа инженерии Бернз университета Калифорнии, Риверсайд и Константин С. Новоселов (Konstantin S. Novoselov), профессор физики манчестерского университета, Великобритания. Баладин и Новоселов являются авторами исследования, опубликованного в журнале Nano Letters. В 2010 году Новоселов разделил Нобелевскую премию в области физики с Андре Геймом (Andre Geim) за их открытие графена.
В своих экспериментах исследователи обнаружили, что добавление слоя графена, материала, толщиной один атом, с высоким уровнем электрических, тепловых и механических свойств на каждую сторону медного слоя увеличивает теплопроводные свойства до 24 процентов.
"Данное улучшение характеристик меди проводить тепло может иметь огромное значение для разработки гибридного межсоединения медь — графен для электронных чипов, которые становятся все меньше и меньше по размеру”, сказал Баладин, (в 2013 году был награжден медалью Европейского общества исследования материалов за открытие необычных теплопроводных свойств графена).
Улучшение теплопроводных свойств меди при добавлении графена является важным вопросом, поскольку медь - это материал, который используется для создания полупроводниковых взаимных соединений в современных компьютерных чипах. Медь заменяет алюминий, поскольку обладает большей электропроводностью.
После исследования величины кристаллов в меди до и после добавления графена, ученые обнаружили, что химическое осаждение из газовой фазы графена, проводящего при высокой температуре, стимулирует рост размера кристаллов в слое меди. Больший размер кристаллов в меди, покрытой графеном, в результате приводит к улучшенной теплопроводности.
(На рисунке показан слой меди перед обработкой, после термальной обработки и далее с добавлением графена)
Кроме того, исследователи обнаружили, что улучшение теплопроводности вследствие добавления графена было более выражено в тонком слое меди. Это приведет в дальнейшем к уменьшению межсоединений меди до нанометровых значений, что составляет 1/1000 микрометрового диапазона.
В будущем Баладин и его команда планируют исследовать теплопроводные свойства слоя меди нанометровой толщины, покрытого графеном. Они также планируют разработать более точную теоретическую модель для объяснения – как теплопроводные свойства связаны с размером кристаллов.
Опубликована:
Вознаградить
Комментарии (0)
|
Я собрал (0) |
Подписаться
Для добавления Вашей сборки необходима регистрация