张忠卫
,
陈杰
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2017.02.09
受到石墨烯的成功制备及其优异性质的影响,新型二维材料的探索和研究成为近年来的研究热点,比如六角氮化硼、硅烯、黑磷以及过渡金属硫化物等,这些材料同样也展现出了优良的性质以及广阔的应用前景,比如在场效应管、光电器件以及清洁能源等领域.另一方面,随着电子元器件的不断小型化,器件中热耗散问题成为制约其性能的关键问题,特别是在微纳米尺度器件中,这使得对二维材料热传导性质的研究显得尤为重要.针对几种典型的二维材料,总结了热传导研究领域在理论计算以及实验测量方面的最新进展.这些二维材料由于其多样的结构特性和成键方式展现出各异的热传导性质,可从石墨烯中的高热导率(2500～5000 Wm-1 K-1)跨度到黑磷中较低的热导率(9 ～30 Wm-1K-1).此外,还特别分析了在二维材料中出现的一些独特物理现象,比如尺寸效应、掺杂和表面吸附效应以及基底效应等.最后,对二维材料的一些功能化应用研究进行了概括.
关键词:
二维材料
,
热耗散
,
热传导
,
石墨烯
,
尺寸效应
