可用石墨烯实现大功率半导体设备大幅降温

　　自上世纪90年代以来，半导体材料氮化镓(GaN)就被用于强光的制造，并因为高效和可耐高电压工作而被用于无线设备中。然而就像所有大功率操作设备一样，氮化镓晶体管会散发出相当多的热量，需要对其快速而有效的移除。科学家已尝试过倒焊芯片和复合基底等多种热量管理途径，但效果都不理想。如何为这些设备降温仍困扰着学界，氮化镓电子工业的市场份额和应用范围也因为难以散热而受到限制。

　　基于纳米设备实验室开发的新技术，将使这一情况得到改善。研究小组由电子工程学教授亚历山大·巴兰金领导，他们在进行微拉曼光谱温度测量时发现，通过引入由多层石墨烯制成的交替散热通道，能使在高功率运转情况下的氮化镓晶体管中的热点降低20℃，并将相关设备的寿命延长10倍。

　　巴兰金表示，这代表了热量管理领域的变革性进展。与金属或半导体薄膜不同，多层石墨烯即使在自身厚度仅为数纳米时，也能保持良好的热力性质，这使它们成为了制造侧面导热片和连接线的**备选。研究人员在氮化镓晶体管上设计并构建了石墨烯“被子”，使其能从热点处移除和传导热量。计算机模拟则显示，采用热阻更强的基底能使石墨烯“被子”更好地在氮化镓设备上发挥作用。