ZL
Zhichun Liu
Author with expertise in Microchannel Heat Transfer and Cooling Technology
Achievements
This user has not unlocked any achievements yet.
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
9
(11% Open Access)
Cited by:
5
h-index:
54
/
i10-index:
190
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Understanding interfacial compounds induced by Ag diffusion on improving interface electrical contact resistivity between the Cu electrode and Bi2Te3 thin film

Zeyu Liu et al.Jun 6, 2024
It has been reported that introducing Ag interlayer at the Cu/Bi2Te3 interface can achieve ultra-low electrical contact resistivity. However, there is no consensus on the influence of Ag diffusion induced by Ag interlayer on electrical contact. Thus, the impact of Ag diffusion on electrical contact conductivity for Cu/Ag/Bi2Te3 multilayers was investigated. The generation of interfacial compounds induced by Ag diffusion was analyzed and the contact resistivity was measured in Cu/Ag/Bi2Te3 multilayers with different Ag interlayer thickness before and after annealing. It was found that Ag diffusion induced interfacial compounds Cu4Ag3Te4 at the Cu/Ag interface before annealing, which could decrease contact resistivity to 3.728×10-12 Ω∙m2. After annealing, the relative amount of Cu4Ag3Te4 at the Cu/Ag interface slightly decreased, and the Ag2Te was found to appear at the Ag/Bi2Te3 interface, which could further decrease contact resistivity to 3.187×10-12 Ω∙m2. With Ag interlayer thickness increasing from 50 nm to 300 nm, the contact resistivity decreased from 3.726×10-10 Ω∙m2 to 3.728×10-12 Ω∙m2 before annealing because the relative amount of Cu4Ag3Te4 increased about 5 times, after annealing the contact resistivity further decreased by 10.27%~41.7% because the relative amount of Ag2Te increased about 1.1 times. In addition, we had optimized the ultra-low contact resistivity test method by redesigning the structure of test samples and modifying the formula of contact resistivity to eliminate two errors. One is caused by Cu electrode short-circuit resistance due to the test current being short-circuited by the middle electrode between two test electrodes. The other is caused by the increased electrical resistance of Bi2Te3 thin film due to Te atom volatilization after annealing. The results showed that the errors of the test results were reduced by at least 21.50%. Our work provides guidance for further optimizing electrical contact of thin-film thermoelectric devices.
0

Thermally Conductive Polydimethylsiloxane-Based Composite with Vertically Aligned Hexagonal Boron Nitride

HaoSen Lin et al.Nov 8, 2024
The considerable heat generated in electronic devices, resulting from their high-power consumption and dense component integration, underscores the importance of developing effective thermal interface materials. While composite materials are ideal for this application, the random distribution of filling materials leads to numerous interfaces, limiting improvements in thermal transfer capabilities. An effective method to improve the thermal conductivity of composites is the alignment of anisotropic fillers, such as hexagonal boron nitride (BN). In this study, the repeat blade coating method was employed to horizontally align BN within a polydimethylsiloxane (PDMS) matrix, followed by flipping and cutting to prepare BN/PDMS composites with vertically aligned BN (V-BP). The V-BP composite with 30 wt.% BN exhibited an enhanced out-of-plane thermal conductivity of up to 1.24 W/mK. Compared to the PDMS, the V-BP composite exhibited outstanding heat dissipation capacities. In addition, its low density and exceptional electrical insulation properties showcase its potential for being used in electronic devices. The impact of coating velocity on the performance of the composites was further studied through computational fluid dynamics simulation. The results showed that increasing the coating velocity enhanced the out-of-plane thermal conductivity of the V-BP composite by approximately 40% compared to those prepared at slower coating velocities. This study provides a promising approach for producing thermal interface materials on a large scale to effectively dissipate the accumulated heat in densely integrated electronic devices.