氮(dan)化鋁(lv)（AlN）、氮(dan)化鎵（GaN）和氮(dan)化銦(yin)（InN）等Ⅲ-Ⅴ族半導體材(cai)料(liao)，因(yin)為(wei)其寬(kuan)帶隙(xi)的(de)能帶結(jie)構、高的(de)擊穿電(dian)壓和高的(de)電(dian)子(zi)飽和遷移(yi)率(lv)，而被廣泛應用于光電(dian)器件，例如LED（Light Emitting Diode）。在LED照明器件使(shi)(shi)用過程中(zhong)，發熱(re)問(wen)題不可避免(mian)，熱(re)量的(de)產生會帶來一系列問(wen)題，包括器件能耗增(zeng)加、效率(lv)降低、使(shi)(shi)用壽(shou)命縮短等。尤(you)其對大(da)功率(lv)LED器件，高的(de)工作電(dian)流使(shi)(shi)得散(san)熱(re)問(wen)題尤(you)為(wei)突(tu)出(chu)。為(wei)LED提供更好的(de)界面熱(re)分布(bu)均勻性，保障發揮(hui)散(san)熱(re)材(cai)料(liao)的(de)最大(da)效果，是未來LED照明設(she)計的(de)重要選擇(ze)。

最近，北京大學納米化學研究中心、北京石墨烯研究院劉忠范團隊與中國科學院半導體研究所照明研發中心合作，提出了(le)基于垂直石(shi)墨烯納米片的(de)(de)特殊結構，用于促進(jin)紫(zi)外LED器(qi)(qi)件(jian)散熱(re)的(de)(de)新(xin)策略。通過理論和實驗(yan)結果表明，垂直取向石(shi)墨烯納米片能夠(gou)有效促進(jin)AlN薄(bo)膜的(de)(de)散熱(re)，進(jin)一步提高制備的(de)(de)LED器(qi)(qi)件(jian)的(de)(de)性能。該成果以Enhancement of Heat Dissipation in Ultraviolet Light-Emitting Diodes by a Vertically Oriented Graphene Nanowall Buffer Layer為題(ti)發表在(zai)Advanced Materials?上（Adv. Mater.，DOI: 10.1002/adma.201901624）。

圖1. 垂直石墨烯納米片促進AlN薄膜散熱

作者簡介

劉忠(zhong)范，北(bei)京大學博(bo)雅(ya)講(jiang)席教授，博(bo)士生導師，中國科學院院士，第三(san)世界科學院院士，英(ying)國物理學會(hui)會(hui)士，英(ying)國皇家化學學會(hui)會(hui)士，首(shou)(shou)批國家自然科學基(ji)(ji)金委員會(hui)杰出青(qing)年科學基(ji)(ji)金獲得者，首(shou)(shou)批中組部“萬人計劃”杰出人才(cai)，北(bei)京大學納米科學與技術研(yan)究中心主(zhu)任，北(bei)京石墨烯(xi)研(yan)究院院長，中關村石墨烯(xi)產業聯(lian)盟理事長。

主要從(cong)事低維(wei)材(cai)料與(yu)納米器件、分子(zi)自組裝以及電化(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)研究。發(fa)(fa)展了納米碳(tan)材(cai)料的(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)氣(qi)相沉(chen)積(ji)生(sheng)長方法學(xue)(xue)(xue)(xue)，實現了納米碳(tan)材(cai)料的(de)(de)精細結構(gou)控制，解決了制備碳(tan)基(ji)器件的(de)(de)部(bu)分技術難題。在碳(tan)納米管和石墨烯的(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)氣(qi)相沉(chen)積(ji)生(sheng)長方法以及碳(tan)納米管數字集成電路研究領(ling)域處于國(guo)(guo)際前(qian)沿水平。發(fa)(fa)表SCI學(xue)(xue)(xue)(xue)術論文600余篇，包括Nature、Nature Mater.、Nature Commun.等，獲(huo)國(guo)(guo)家發(fa)(fa)明(ming)專(zhuan)利100余項。兩(liang)次獲(huo)得國(guo)(guo)家自然科(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)獎(jiang)(jiang)二等獎(jiang)(jiang)，除此之(zhi)外還獲(huo)得高(gao)等學(xue)(xue)(xue)(xue)校(xiao)科(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)技術獎(jiang)(jiang)自然科(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)一等獎(jiang)(jiang)和中(zhong)國(guo)(guo)化(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)會(hui)(hui)-阿(a)克(ke)蘇(su)諾貝爾化(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)獎(jiang)(jiang)，日本化(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)會(hui)(hui)膠體與(yu)界面(mian)化(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)年(nian)會(hui)(hui)Lectureship Award，ACS Nano Lectureship Award等獎(jiang)(jiang)勵。

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