近日，博彩论坛 大四本科生范小语、孙颖、黄乐奕发表界面热输运重要研究进展，相关成果以“Improvement of Interfacial Thermal Resistance Between TIMs and Copper for Better Thermal Management”为题发表在Elsevier出版的国际期刊《Surfaces and Interfaces》，期刊影响因子为6.2。2020级本科生范小语、孙颖、黄乐奕为论文的共同第一作者，论文指导导师为赵云山教授。本科生从大二开始加入赵云山教授课题组，进行大创训练，课题题目为“高性能热界面材料在集成电路散热中的应用研究”。

随着5G技术的快速发展，电子器件的集成化和小型化成为主流，这导致了器件功耗持续上升和热量集中，引起了电子器件的稳定性、性能和寿命的降低。热界面材料（TIM）主要用于填补两种材料接触时的微间隙和不均匀的表面间隙，使产生的热量能够有效地消散。以往研究者都是提升热界面材料自身热导率，忽略了材料与散热体之间界面热阻，以石墨烯为代表的热界面材料，石墨烯与衬底之间的弱热耦合导致界面处的接触热阻很高，进而提升了器件工作温度，缩短其寿命。

基于此，研究团队探讨了热界面材料和铜衬底之间的界面处理对热输运的影响，通过测试不同导热硅脂的接触热阻，实验上首次表明该界面热阻占到TIM整体热阻的33.14%，而通过硅脂优化，界面热阻可以从87.96Kmm²W⁻¹ 降至 20.26Kmm²W⁻¹。进一步COMSOL模拟证实了界面热处理的重要性。此工作对于当前电子器件散热、集成电路热管理提供了有效的实验策略。

图1热界面材料的随厚度的变化热阻与器件散热图

该工作得到了国家自然科学基金、江苏省自然科学基金和江苏省特聘教授项目的资助和支持。

文章链接：//www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2468023024000646