Un importante attributo del grafene che lo rende attraente per l'elettronica ad alte prestazioni è la sua intrinseca grande conducibilità termica ($\kappa$) ai fini della gestione termica. Usando una teoria del funzionale densità combinata e un approccio di dinamica molecolare classica, prevediamo che il $\kappa$ di grafene supportato su nitruro di boro esagonale ($h$-BN) può raggiungere il 90% del $\kappa$ di grafene sospeso, in contrasto con la significativa soppressione di $\kappa$ (riduzione di oltre il 70%) su silice amorfa. È interessante notare che troviamo che questo trasporto termico migliorato è in gran parte attribuito alla maggiore durata dei modi fononici acustici nel piano, che è un notevole contrasto dal contributo dominante dei modi acustici fuori dal piano nel grafene sospeso. Questo comportamento è possibile a causa della polarizzazione della carica in tutto il grafene che induce una forte adesione interstrato tra grafene e $h$-BN. Questi risultati evidenziano il potenziale vantaggio di substrati dielettrici stratificati come $h$-BN per la gestione termica basata sul grafene, oltre ai loro vantaggi elettronici. Inoltre, il nostro studio porta l'attenzione sull'importanza di comprendere le interazioni tra strati di grafene con materiali dielettrici stratificati che possono offrire una piattaforma tecnologica alternativa per i substrati nell'elettronica.

• Ricevuto 14 può 2016

DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevApplied.6.034015

© 2016 Società di fisica americana

Materia condensata e fisica dei materiali

Fonte: https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevApplied.6.034015