Enhancement of thermal boundary conductance of metal-polymer system
Sandell, Susanne ![Identificador ORCID](/img/uab/orcid.ico)
(Norwegian University of Science and Technology. Department of Structural Engineering)
Maire, Jeremie ![Identificador ORCID](/img/uab/orcid.ico)
(Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Chávez Ángel, Emigdio ![Identificador ORCID](/img/uab/orcid.ico)
(Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Sotomayor Torres, Clivia M. ![Identificador ORCID](/img/uab/orcid.ico)
(Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Kristiansen, Helge (Norwegian University of Science and Technology. Department of Structural Engineering)
Zhang, Zhiliang ![Identificador ORCID](/img/uab/orcid.ico)
(Norwegian University of Science and Technology. Department of Structural Engineering)
He, Jianying
(Norwegian University of Science and Technology. Department of Structural Engineering)
Data: |
2020 |
Resum: |
In organic electronics, thermal management is a challenge, as most organic materials conduct heat poorly. As these devices become smaller, thermal transport is increasingly limited by organic-inorganic interfaces, for example that between a metal and a polymer. However, the mechanisms of heat transport at these interfaces are not well understood. In this work, we compare three types of metal-polymer interfaces. Polymethyl methacrylate (PMMA) films of different thicknesses (1-15 nm) were spin-coated on silicon substrates and covered with an 80 nm gold film either directly, or over an interface layer of 2 nm of an adhesion promoting metal-either titanium or nickel. We use the frequency-domain thermoreflectance (FDTR) technique to measure the effective thermal conductivity of the polymer film and then extract the metal-polymer thermal boundary conductance (TBC) with a thermal resistance circuit model. We found that the titanium layer increased the TBC by a factor of 2, from 59 × 10 W·m·K to 115 × 10 W·m·K, while the nickel layer increased TBC to 139 × 10 W·m·K. These results shed light on possible strategies to improve heat transport in organic electronic systems. |
Ajuts: |
Ministerio de Economía y Competitividad SEV-2017-0706 Ministerio de Ciencia e Innovación PGC2018-101743-B-I00
|
Drets: |
Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, fins i tot amb finalitats comercials, sempre i quan es reconegui l'autoria de l'obra original. ![Creative Commons](/img/licenses/by.ico) |
Llengua: |
Anglès |
Document: |
Article ; recerca ; Versió publicada |
Matèria: |
Adhesion layer ;
Enhancement of thermal boundary conductance ;
Organic electronics ;
Thermal characterization of polymer ;
Thermal conductivity of polymer thin films |
Publicat a: |
Nanomaterials, Vol. 10, issue 4 (April 2020) , art. 670, ISSN 2079-4991 |
DOI: 10.3390/nano10040670
PMID: 32252435
El registre apareix a les col·leccions:
Documents de recerca >
Documents dels grups de recerca de la UAB >
Centres i grups de recerca (producció científica) >
Ciències >
Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2)Articles >
Articles de recercaArticles >
Articles publicats
Registre creat el 2020-11-18, darrera modificació el 2022-09-10