石墨烯薄膜的制备及其在热沉材料中的研究进展

茹占强 梁冰 马文珍 朱煜 宋盛星 殷志珍

摘  要：石墨烯是一种由单层碳原子紧密堆积成二维蜂窝状晶格结构的碳质新材料，由于其本身所特有的较高的电子迁移率、优异的机械性能以及良好的化学稳定性逐渐引起各方面研究人员的关注，尤其因为其具有特殊的二维晶体结构，片层内各向同性，超高的理论热导率的特点，使其成为散热材料新的研究方向。本文针对石墨烯薄膜的多种制备方法进行了分析，并对石墨烯薄膜在热沉材料中的研究进展进行了综述，同时指出来其所存在的难题，并对未来的发展进行了展望。

关键词：石墨烯;制备方法;热沉材料;薄膜;研究进展

Abstract：Graphene is a new carbonaceous material that is closely packed into a two-dimensional honeycomb lattice structure by a single layer of carbon atoms. Due to its high electron mobility，excellent mechanical properties and good chemical stability. It has attracted the attention of researchers in various fields，especially because of its special two-dimensional crystal structure，isotropic within the slice，and ultra-high theoretical thermal conductivity，making it a new research direction of heat dissipation materials. This paper only analyzes the various preparation methods of graphene films，and reviews the research progress of graphene films in heat sink materials. At the same time，it points out the problems and forecasts the future development.

Key words：Graphene;preparation method;heat sink material;film;research progress

引言

随着科学技术的不断发展，各种电子元器件日趋轻型化，微型化，功率密度越来越高，不可避免的会产生和累积大量的热量，如果热量不能被及时导出，过高的温度会降低芯片的工作稳定性，甚至失效。所以，必须依靠性能优异的散热材料将器件所生成的热量快速的散发出去。传统的散热材料主要依靠于金属，例如银、铜、铝等，但是金属材料的一些固有性质，例如密度大、耐腐蚀性差等已经严重的制约了其在散热材料方面的应用。

石墨烯是一种由单层碳原子紧密堆积成二维蜂窝状晶格结构的碳质新材料。2004年Geim等[1]用微机械剥离的方法成功地将石墨层片剥离，观察到单层石墨层片，这种单独存在的二维有序碳被科学家们称为石墨烯.由于其独特的晶体结构特征，吸引了科学家们的广泛关注。……