亚微米化薄膜的高热导电性 在低温下喷射沉积的薄膜
Christopher Perez1,2, Aaron J McLeod3, Michelle E Chen4
1Department of Mechanical Engineering, Stanford University, Stanford, California 94305, United States.
ACS nano
|October 5, 2023
概括
我们开发了一种低温喷方法,以制造化 (AlN) 薄膜,用于电子产品的有效热管理. 这些薄膜具有很高的导热性,对于先进的集成电路至关重要.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 薄膜沉积的情况
- 热管理 热管理
背景情况:
- 化 (AlN) 具有出色的导热性和电绝缘性能.
- 传统的高质量AlN薄膜沉积需要高温 (>1000°C),限制了在敏感电子产品中的应用.
- 低温沉积 (<500°C) 对于密集,高功率集成电路中的热管理至关重要.
研究的目的:
- 开发一种低温喷技术,用于沉积化 (AlN) 薄膜.
- 为了研究薄膜特性 (颗粒大小,接口质量) 与导热率之间的相关性.
- 优化AlN薄膜,以便在电子应用中有效散热.
主要方法:
- 在100°C以下的温度下,AlN薄膜的喷沉积.
- 使用X射线衍射,传输X射线显微镜,拉曼光谱和奥格光谱的片特征.
- 基于受控的部分压力进行的导热率变化的分析.
主要成果:
- 在<100°C时成功沉积了100nm至1.7μm厚度的AlN薄膜.
- 在~600 nm的片中实现了~3倍的导热率变化 (36-104 W m-1 K-1).
- 在低沉积温度下,相似薄膜厚度的热导率的上限是报告中最高的.
结论:
- 低温喷雾是一种生产高性能AlN薄膜的可行方法.
- 薄膜的导热性受到粒径大小和接口质量的强烈影响.
- 这些发现为优化AlN的热性能提供了洞察力,以满足特定的散热或封闭需求.
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