About / Advertise
Grafen kyler bättre än koppar
Med lite tillsatser kan grafen kyla okapslade halvledarkomponenter fyra gånger bättre än koppar. Resultatet kommer från Chalmers.Men med de metoder som har funnits hittills kan man inte få bort så stora mängder värme eftersom det bara är några få atomlager som kan leda bort värmen. När man har många lager av grafen dyker det upp problem med vidhäftningen mellan grafenet och underlaget.
– Vi har löst det här problemet genom att skapa starka kovalenta bindningar mellan grafenfilmen och underlaget, som är en elektronikkomponent av kisel, säger Johan Liu i ett pressmeddelande.
De starka bindningarna är resultatet av så kallad funktionalisering av grafenet, det vill säga en tillsats av en molekyl som ger skiktet nya egenskaper. Efter att ha testat många olika tillsatser kom chalmersforskarna fram till att molekylen (3-Aminopropyl) trietoxysilan (APTES) är den som fungerar bäst. Vid uppvärmning och hydrolys skapar den en så kallad silanbindning mellan grafenet och elektronikkomponenten (se bild).
Utöver de starka bindningarna får man en fördubbling av hela systemets värmespridningsförmåga. Forskarna har visat att värmeledningsförmågan i filmens plan, där den har en tjocklek på 20 mikrometer, kan nå ett värmeledningstal på 1600 W/mK. Det är över fyra gånger bättre än värmeledningstalet för koppar.
