我国的Chip制程仍处在14 nm向7 nm的过渡阶段，落后发达国家制造水平（5 nm）两代。高端Chip极为匮乏，位居进口商品的首位，对其进行自主研发刻不 容缓。在高性能Chip研发中，Chip内场效应管的尺寸减小、单位密集度增大、运行频率升高等一系列变化造成产生的大量焦耳热难以有效、快速地扩散到Chip外壳及接触的热沉上。积蓄的热量使得Chip温度快速上升，对Chip元器件的稳定性、可靠性和寿命产生有害的影响，已成为自研攻关中不容忽视的“卡脖子”难题。本梯队开展微纳尺度界面热传递机理及调控的深层次研究，开发兼具高界面热导特点的石墨烯、碳纳米管纤维、垂直/水平/杂化碳纳米管阵列、自组装单分子层等导热材料，并与Chip封装结构集成，力争解决Chip散热难的“顽疾”。

碳纳米管纤维：提出了利用纳米基元分级调控“声子共振、大分子交联”的策略，提升碳管界面热导。一级（碳管间）界面引入乙醇等极性分子来缩短管间距；二级（碳管束间）界面施加贵金属粒子、碘链等纳米基元激活低频声子共振；三级（管束与聚合物分子链间）界面控制分子链含量，最大限度避免过量而造成管间距增大。制成碳管纤维热导率提升了近6倍（374 W/m K，与380 W/m K国际先进水平相当）。

垂直/水平/杂化碳纳米管阵列：提出了分阶段调控微结构接触面积的策略，提升碳管阵列-热沉界面热导。在碳管阵列制备阶段，调节碳源及载气的操作参数，提升阵列的高度均匀性及直径，利于后续与热沉形成更多有效接触面积；在应用阶段，施加涂层、机械剪压等进一步提升接触面积。制成碳管阵列与热沉的界面热导提升了近50倍（3.3×10⁶ W/m² K，国际领先）。

自组装单分子层：利用溶液法制备出了可在chip表面有序排列的高导热自组装单分子层，从而可以将chip内部产生的热量迅速传递到chip表面，再通过热沉散发出去，避免因温度过高而导致chip性能下降、损坏等问题。制成的自组装单分子层可使chip与封装材料之间的界面热导提升近3倍。

      CCVD操作实验平台：通过气路控制系统精准调控碳源、保护气氛以及标准气的流量，利用三温区管式炉实现梯度加热和稳定控温，高效合成碳纳米管阵列及石墨烯。