صفحه اصلی > نمایشگاه > محتوای

نیترید بور به صورت شش ضلعی تنها (BN) ماده ترمیم گرما برای نسل بعدی خواهد بود.

Jul 10, 2019

مطالعه ای که توسط شورای تحقیقات استرالیا از طریق جایزه تبدیل به پیشرفت علم و فناوری تامین شده و توسط موسسه دانشگاه دیکن مطرح شده است نشان می دهد که هدایت حرارتی یک لایه نیترویید بور بور شش ضلعی (BN) در دمای اتاق به 751 W / mK می رسد. دومین مورد در تمام نیمه هادی ها و مواد عایق بر حسب وزن واحد و نیتروژن شش ضلعی است. با افزایش لایه های بور، هدایت حرارتی به تدریج کاهش می یابد. این بدان معنی است که نیترید بور با شش ضلعی تک لایه به اولین انتخاب مواد ازدیاد گرما برای نسل بعدی دستگاه های الکترونیکی انعطاف پذیر تبدیل خواهد شد.

微信图片_20190710095008

الماس و نیترید بور (cBN) در اصل دارای بالاترین هدایت حرارتی این مواد بودند، اما از نظر هزینه های تولید و شکنندگی آنها دشوار است در تجهیزات انعطاف پذیر استفاده شود. اخیرا کشف شده با کیفیت بالا بوسیله آرسنید بور (BAs) با نوار باریک 1.5EV هدایت حرارتی حدود 1000W / mK است، اما همچنین دارای علامت سوال در انعطاف پذیری است. در مقابل، عملکرد BN هگزاگونال (HOPBN) بسیار پراکنده ی شبیه سازی شده مشابه شبیه به نیترید بور است. اگر چه مرزهای دانه، نقص و نشتی وجود دارد، اما هدایت حرارتی آن در دمای اتاق تا 400 W / mK است.

در بسیاری از مطالعات قبلی، یافته شده است که هدایت حرارتی چند لایه BN حتی از بلوک مشترک hBN حتی خوب نیست. بعضی از داده های تجربی حتی نشان می دهد که هدایت حرارتی پنج لایه BN بدتر از 11 لایه BN است. محققان معتقدند که در نمونه های hBN نقص وجود دارد. علاوه بر این، استفاده از پلیمرها (مانند PMMA) در فرایند انتقال نمونه دخیل است و آلودگی باقی مانده نیز وجود دارد. بنابراین، نتایج تجربی اجتناب ناپذیر است.

این آزمایش با استفاده از نوار شفاف برای آماده سازی تک لایه BN (شبیه به روش اصلی تهیه گرافن برنده جایزه نوبل) بود و طیف سنجی رامان برای اندازه گیری نتایج استفاده شد. محققان لايه تک لایه BN را به صورت جداگانه در بستر سيليكون پوشش داده شده توسط نانو سيليس و پوشش سيليكوني طلا پوشش داده و هر دو از آنها با مكانهاي پيش ساخته و مكانيكي مكعب شده و مجهز به اجتناب از گسترش گاز در طول گرما بودند.

در نهایت، با تهیه BN تک لایه با کیفیت بالا و انجام آزمایش ها، محققان هدایت حرارت ذاتی مواد را نشان دادند. نتایج نشان می دهد که در نیمه هادی ها و عایق ها، تنها لایه BN دارای بالاترین هدایت حرارتی به استثنای الماس و آرسنید Boras Cubic است. اما همچنین دارای مزایای بسیاری از قبیل چگالی کم، مقاومت بالا، چقرمگی بالا، قابلیت انعطاف پذیری بالا، ثبات بالا و قابلیت نفوذ پذیری است که باعث می شود چشم انداز کاربرد آن به ویژه وسیع باشد.