数值分析石墨烯HEMTs瞬态传热过程

本文通过数值模拟的方法,研究了稳态和瞬态条件下,石墨烯对AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMTs)热管理的作用。结果表明,稳态条件下,耗散功率为9 W.mm~(-1),有石墨烯存在的条件下,热点温度降低了约15 K;在微秒时间尺度的周期加热瞬态条件下,随工作时间增长,HEMTs各部位温度由于热累积效应而波动增大,有石墨烯存在时,温度升高的幅度明显更小,并且有在更短时间内达到温度最大值的趋势。因而,石墨烯的存在对改善自热问题具有明显的效果,尤其通过瞬态周期加热模型的分析,对在更加接近真实工作状态情况下,石墨烯增强散热效果的机制有了更加深刻的理解。