氮化鋁（AlN）、氮化鎵（GaN）和氮化銦（InN）等Ⅲ-Ⅴ族半導(dǎo)體材料，因為其寬帶隙的能帶結(jié)構(gòu)、高的擊穿電壓和高的電子飽和遷移率，而被廣泛應(yīng)用于光電器件，例如LED（Light Emitting Diode）。在LED照明器件使用過程中，發(fā)熱問題不可避免，熱量的產(chǎn)生會帶來一系列問題，包括器件能耗增加、效率降低、使用壽命縮短等。尤其對大功率LED器件，高的工作電流使得散熱問題尤為突出。為LED提供更好的界面熱分布均勻性，保障發(fā)揮散熱材料的最大效果，是未來LED照明設(shè)計的重要選擇。

最近，北京大學(xué)納米化學(xué)研究中心、北京石墨烯研究院劉忠范團隊與中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所照明研發(fā)中心合作，提出了基于垂直石墨烯納米片的特殊結(jié)構(gòu)，用于促進紫外LED器件散熱的新策略。通過理論和實驗結(jié)果表明，垂直取向石墨烯納米片能夠有效促進AlN薄膜的散熱，進一步提高制備的LED器件的性能。該成果以Enhancement of Heat Dissipation in Ultraviolet Light-Emitting Diodes by a Vertically Oriented Graphene Nanowall Buffer Layer為題發(fā)表在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

劉忠范，北京大學(xué)博雅講席教授，博士生導(dǎo)師，中國科學(xué)院院士，第三世界科學(xué)院院士，英國物理學(xué)會會士，英國皇家化學(xué)學(xué)會會士，首批國家自然科學(xué)基金委員會杰出青年科學(xué)基金獲得者，首批中組部“萬人計劃”杰出人才，北京大學(xué)納米科學(xué)與技術(shù)研究中心主任，北京石墨烯研究院院長，中關(guān)村石墨烯產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事長。

主要從事低維材料與納米器件、分子自組裝以及電化學(xué)研究。發(fā)展了納米碳材料的化學(xué)氣相沉積生長方法學(xué)，實現(xiàn)了納米碳材料的精細結(jié)構(gòu)控制，解決了制備碳基器件的部分技術(shù)難題。在碳納米管和石墨烯的化學(xué)氣相沉積生長方法以及碳納米管數(shù)字集成電路研究領(lǐng)域處于國際前沿水平。發(fā)表SCI學(xué)術(shù)論文600余篇，包括Nature、Nature Mater.、Nature Commun.等，獲國家發(fā)明專利100余項。兩次獲得國家自然科學(xué)獎二等獎，除此之外還獲得高等學(xué)?？茖W(xué)技術(shù)獎自然科學(xué)一等獎和中國化學(xué)會-阿克蘇諾貝爾化學(xué)獎，日本化學(xué)會膠體與界面化學(xué)年會Lectureship Award，ACS Nano Lectureship Award等獎勵。

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