用于高功率 GaN 晶体管热管理的石墨烯-石墨导热层
材料科学
2015-06-04 v1
摘要
自发热是高功率 GaN 电子和光电器件的一个严重问题。人们已尝试了各种热管理解决方案，例如倒装芯片键合或复合衬底。然而，温升仍然限制了氮化物技术的应用。在此，我们展示了通过引入由少层石墨烯（一种优良的热导体）实现的替代散热通道，可以显著改善 GaN 晶体管的热管理。我们将少层石墨烯转移到 SiC 衬底上的 AlGaN/GaN 异质结构场效应晶体管上，形成“石墨烯-石墨导热层”——横向散热器，将热量从沟道区域移除。使用显微拉曼光谱进行原位监测，我们表明，在功率密度约为 13 W/mm 下工作的此类器件中，温度可降低多达约 20°C。模拟表明，在热阻较高的蓝宝石衬底上的 GaN 器件以及具有紧密排列热沉的设计中，“石墨烯导热层”的效率可以更高。我们的结果为少层石墨烯在高功率电子学中开辟了一个新的应用领域。
引用
@article{arxiv.1203.6099,
title = {Graphene-Graphite Quilts for Thermal Management of High-Power GaN Transistors},
author = {Zhong Yan and Guanxiong Liu and Javed M. Khan and Alexander A. Balandin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1203.6099},
year = {2015}
}
备注
13 pages; 4 display items