Графеновая электроника в настоящее время – только проект, причем на самой начальной стадии разработки.
Но данный материал уже сейчас может быть использован для отвода тепла в микроэлектронике. Высокие теплопроводные свойства материала экспериментальным путем подтвердили физики из США и Франции. Они провели измерения коэффициента теплопроводности однослойного графена. В начале были изучены теплопроводные свойства графена, находящегося в «подвешенном» состоянии. При комнатной температуре коэффициент теплопроводности достигал 3 000–5 000 Вт•м-1•К-1. То есть теплопроводные свойства графена выше, чем у алмаза, являющегося очень эффективным проводником тепла.
Конечно, для обеспечения отвода тепла графен должен будет контактировать с другими материалами. Авторы эксперимента решили изучить, как изменятся теплопроводные свойства графена при его контакте с диоксидом кремния — одного из наиболее популярных в микроэлектронике диэлектриков. Расположив однослойную пленку графена на тонкой полоске диоксида кремния, ученые измерили коэффициент теплопроводности. Затем графен был удален, а измерение коэффициента повторили. Коэффициент теплопроводности графена высчитали исходя из разности полученных значений и с учетом физических размеров графеновых образцов. В результате получилось значение 600 Вт•м-1•К-1. Это намного меньше, чем в «подвешенном» состоянии. И все же больше, чем у меди (400 Вт•м-1•К-1), тонких медных (250) и кремниевых (всего 10) пленок.
Как отмечается на сайте compulenta.ru, авторы исследования объяснили причину уменьшения коэффициента теплопроводности графена при его контакте с диоксидом кремния. В этом может быть виновата диффузия фононов — квазичастиц, квантов колебательного движения — через область контакта графена с подложкой. Как заявил один из участников эксперимента Ли Ши, данный эффект должен ослабевать по мере продвижения к верхним слоям многослойного графена. То есть, коэффициент теплопроводности у многослойного графена при контакте с подложкой должен быть выше, чем у однослойного материала.
