碳微納米材料復合材料熱導率的研究.pdf

1、隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展,微電子器件性能得到了不斷提升。然而,伴隨著器件的功率密度的不斷增大,器件散熱已經(jīng)成為了提高器件可靠性所必須解決的問題。對于以高密度、小型化、低成本為目標的微電子器件而言,對封裝材料的性能要求也變得越來越高。AlN薄膜由于其高熱導率、較高的介電常數(shù)被作為潛在的芯片封裝材料受到許多的研究,環(huán)氧樹脂等有機材料由于其機械性能好,電絕緣性高等優(yōu)勢而廣泛應用于微電子器件以及LED等器件的封裝中,但是,單一的AlN薄膜和環(huán)氧樹

2、脂常表現(xiàn)為較低的熱導率。摻雜高熱導率的微納米材料是提高基體材料熱導率一種行之有效的方法,而碳納米管與金剛石粉體都表現(xiàn)為擁有很高的熱導率。
　　基于以上分析,本文研究了高熱導率的碳微納米材料(碳納米管、金剛石粉體)摻雜AlN薄膜以及環(huán)氧樹脂,并對所得的熱導率數(shù)據(jù)進行了理論分析,主要分為以下幾個部分:
　　1.利用高分子輔助沉積法在Si(100)襯底上制備AlN薄膜以及碳微納米材料摻雜AlN復合薄膜,利用XRD和XPS分析AlN

3、及其復合薄膜的結(jié)構(gòu)和成分,采用自建的3ω測試裝置測試了薄膜的熱導率并對摻雜產(chǎn)生的影響進行了分析。
　　2.利用聚乙烯亞胺與濃酸混合液對碳納米管進行表面處理,以及氫氟酸對金剛石粉體進行表面處理,采用原來復合法將經(jīng)過不同表面處理的碳微納米材料與環(huán)氧樹脂制備成為復合材料,利用SEM表征復合材料的截面形貌以及碳微納米材料在環(huán)氧樹脂基體材料中的分散情況,并采用激光閃光法測試不同復合材料的熱導率。
　　3.分析復合材料熱導率的計算模型-