Thermal Management of High-Power Switching Transistors Using Thick CVD-Grown Graphene Nanomaterial

石墨烯 材料科学 热导率 化学气相沉积 光电子学 石墨烯纳米带 纳米技术 复合材料
作者
Vishank Talesara,Paul D. Garman,James L. Lee,Wu Lu
出处
期刊:IEEE Transactions on Power Electronics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:35 (1): 578-590 被引量:13
标识
DOI:10.1109/tpel.2019.2913272
摘要

Graphene is a promising material for thermal management. Heating in power electronics is a severe issue since heat generation can lead to rise in device temperature which can cause performance degradation and device failure. However, current approaches are not so efficient because of the extremely small thermal mass of monolayer or few layers graphene. Here we show a new type of chemical vapor deposition (CVD)-grown thick graphene network with in-plane thermal conductivity of 1100 W/mK on ceramic substrates for thermal management of power switching devices. The demonstration of graphene network's thermal management capabilities was carried out on a 10-Ω resistor module and a 1.2-kV SiC mosfet package module. The results show that the thermal management performance using graphene coated on a low cost Al 2 O 3 direct-bonded copper (DBC) is significantly superior to the industry standard, costlier AlN DBC substrates. Specifically, the temperature of hot spots is lower by at least 25 °C when using CVD-grown graphene networks for thermal management. Numerical simulations suggest that the high in-plane thermal conductivity of thick graphene networks helps in quick transfer of heat away from the device. These demonstrations represent a transformative change on thermal management of WBG high-power switching devices.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
如意蓉发布了新的文献求助10
1秒前
番茄发布了新的文献求助20
2秒前
调皮的蝴蝶完成签到 ,获得积分10
3秒前
Na关注了科研通微信公众号
4秒前
所所应助微笑千凡采纳,获得10
4秒前
小小科研人完成签到,获得积分10
5秒前
白芝麻糊完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
7秒前
苗苗完成签到 ,获得积分10
9秒前
搜集达人应助慢吞吞采纳,获得10
9秒前
JamesPei应助龙傲天采纳,获得10
9秒前
小燕子完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
乐乐应助bc采纳,获得10
11秒前
在水一方应助铁光采纳,获得10
11秒前
dyh发布了新的文献求助10
12秒前
bkagyin应助zyy采纳,获得10
12秒前
鳗鱼颖完成签到,获得积分10
12秒前
rl完成签到,获得积分10
13秒前
yyywwwddd333发布了新的文献求助30
13秒前
14秒前
15秒前
嘎嘎完成签到 ,获得积分10
16秒前
科研通AI6.2应助pyrene采纳,获得10
16秒前
澳大利亚完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
Zero611完成签到,获得积分10
18秒前
Cherry发布了新的文献求助10
21秒前
谭谨川发布了新的文献求助10
22秒前
周亚平完成签到,获得积分10
22秒前
wuyang完成签到,获得积分10
24秒前
rrr完成签到 ,获得积分10
25秒前
Rae完成签到 ,获得积分10
26秒前
沉默小天鹅完成签到,获得积分10
27秒前
CipherSage应助任性诗蕾采纳,获得10
28秒前
田様应助自信紫蓝采纳,获得10
28秒前
28秒前
30秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The anomeric effect 1314
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7734423
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9284806
关于积分的说明 20166793
捐赠科研通 7312284
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3304642
关于科研通互助平台的介绍 2457280
邀请新用户注册赠送积分活动 2313855