随着高功率电子设备和高度集成的半导体芯片的快速发展，电子元件的功率密度急剧上升，由此产生的热管理挑战对电子设备的正常运行产生了重大影响，甚至可能缩短其使用寿命。为了解决这些散热问题，高性能的导热界面材料（TIMs）在热管理中至关重要。传统的TIMs通常由填充有高导热性微粒的聚合物基体组成。
然而，聚合物基体的固有热导率非常低，从而限制了在高热通量应用中的效果。因此，开发高性能的TIMs已成为迫切需求。与传统的基于聚合物的TIMs（<0.2W/mK）相比，镓基液态金属（15-39W/mK）的热导率明显更高，这使它们成为下一代TIMs的有希望的候选者。然而，液态金属在实际封装应用中存在泄漏风险，为电子设备表面的应用带来了挑战。
近日，中国科学院宁波材料所林正得、薛晨团队联合浙江工业大学胡晓君团队，通过机械混合EGaInSn与表面金属化的金刚石微粒（涂有Cr/Cu双层）制备了液态金属复合材料。团队首先在金刚石微粒表面涂覆一层薄薄的铬层，然后通过磁控溅射结合流化床技术，在其外部包覆一层铜，形成表面金属化的金刚石颗粒（SMDP）。通过机械混合EGaInSn与表面金属化的金刚石微粒（涂有Cr/Cu双层）制备了液态金属复合材料，并且还检查了两种不同粒径组成的效应。在金刚石含量为50vol%（小/大颗粒：10/40vol%）的情况下，金刚石/液态金属TIMs的热导率为117.8±1.0 W/mK。TIM性能测试表明，该复合材料的冷却效率比商业液态金属产品高约1.9倍。研究成果以“Surface-metallized diamond/liquid metal composites through diamond size engineering as high-performance thermal interface materials”为题发表在《Surfaces and Interfaces》期刊。
图文导读
图1. (a) SMDP/LM复合材料的制备过程示意图。(b) BDP和SMDP的照片。(c) EGaInSn基体的照片，(d) SMDP/LM复合材料的照片。(e) BDP和(f) SMDP的共聚焦激光扫描显微镜图像。(g) 低倍率和(h) 高倍率下SMDP的扫描电子显微镜(SEM)图像，(i) 相应的能量色散X射线光谱(EDS)映射。(j) BDP/LM复合材料的SEM图像，(k) 相应的EDS映射。
图2. (a) 低倍率和 (b), (c) 高倍率下BDP/LM复合材料的扫描电子显微镜(SEM)图像。含有金刚石含量为 (d) 40; (e) 50; (f) 60体积% (金刚石尺寸: 400 – 450 μm) 的L-SMDP/LM导热界面材料(TIMs)的SEM图像；(g) 示意说明在含有60体积%金刚石的复合材料中观察到的孔洞和空隙。通过金刚石尺寸工程制备的m-SMDP/LM TIMs，金刚石含量为 (h) 50体积% (小/大: 10/40体积%) 和 (i) 52体积% (小/大: 12/40体积%)。
——宽禁带半导体材料—下一代高效能器件的极限突破
4月24日 湖北 武汉
论坛背景
半导体材料革新正推动电力电子与通信技术跨越式发展。金刚石、氮化镓与氧化镓作为宽禁带半导体的核心材料，凭借优异的性能加速产业变革——禁带宽度更大，具备高击穿电场、高电子迁移率、高热导率等特性，为半导体器件性能提升、降低功耗、抗辐射等方面提供了新的可能，在电力电子、光电子、微波电子等领域大有可为。
本论坛聚焦材料协同创新与跨领域应用，深入探讨技术瓶颈，全面剖析技术趋势，寻找氮化镓及第四代半导体发展的方案。推动金刚石、GaN与氧化镓从实验室竞争走向场景化互补，加速“双碳”目标与AI算力革命的落地。
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论坛信息
联合主办：CSE组委会、DT新材料
大会主题：激活未来
论坛时间：2025年4月24日
论坛地点：武汉光谷科技会展中心
会议议题
金刚石、氮化镓、氧化镓晶体生长与加工
金刚石、氮化镓、氧化镓薄膜及其外延技术
金刚石、氮化镓、氧化镓功率器件、封装及测试
金刚石、氮化镓、氧化镓相关装备
金刚石、氮化镓、氧化镓产业与政策
2024九峰山论坛暨化合物半导体产业博览会现场
DT新材料重磅亮相第三届九峰山论坛暨化合物半导体产业博览会（CSE），与CSE组委会联合打造宽禁带半导体材料分论坛，深度探讨宽禁带半导体前沿技术与产业化路径。期待与您携手迎接化合物半导体行业的全新机遇与挑战，让我们相约2025年4月23-25日·武汉光谷科技会展中心，共同见证盛会的精彩绽放！
展会期间，我们的媒体展位号是B221，诚邀业界同仁莅临交流，共话产业未来！
与此同时，DT新材料诚挚向您发出邀请——Carbontech2025第九届国际碳材料大会暨产业展览会
时间：2025年12月9-11日 | 地点：上海新国际博览中心
