氮化鋁（AlN）、氮化鎵（GaN）和氮化銦（InN）等Ⅲ-Ⅴ族半導(dǎo)體材料，因?yàn)槠鋵拵兜哪軒ЫY(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(guò)程中，發(fā)熱問(wèn)題不可避免，熱量的產(chǎn)生會(huì)帶來(lái)一系列問(wèn)題，包括器件能耗增加、效率降低、使用壽命縮短等。尤其對(duì)大功率LED器件，高的工作電流使得散熱問(wèn)題尤為突出。為L(zhǎng)ED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(lái)LED照明設(shè)計(jì)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(tuán)隊(duì)與中國(guó)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(jìn)紫外LED器件散熱的新策略。通過(guò)理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，垂直取向石墨烯納米片能夠有效促進(jìn)AlN薄膜的散熱，進(jìn)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(jìn)AlN薄膜散熱

作者簡(jiǎn)介

劉忠范，北京大學(xué)博雅講席教授，博士生導(dǎo)師，中國(guó)科學(xué)院院士，第三世界科學(xué)院院士，英國(guó)物理學(xué)會(huì)會(huì)士，英國(guó)皇家化學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)士，首批國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)杰出青年科學(xué)基金獲得者，首批中組部“萬(wàn)人計(jì)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(zhǎng)，中關(guān)村石墨烯產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事長(zhǎng)。

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(zhǎng)方法學(xué)，實(shí)現(xiàn)了納米碳材料的精細(xì)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(zhǎng)方法以及碳納米管數(shù)字集成電路研究領(lǐng)域處于國(guó)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(guó)家發(fā)明專利100余項(xiàng)。兩次獲得國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)，除此之外還獲得高等學(xué)?？茖W(xué)技術(shù)獎(jiǎng)自然科學(xué)一等獎(jiǎng)和中國(guó)化學(xué)會(huì)-阿克蘇諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，日本化學(xué)會(huì)膠體與界面化學(xué)年會(huì)Lectureship Award，ACS Nano Lectureship Award等獎(jiǎng)勵(lì)。

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