提升散热性能对于高功率碳化硅器件可靠性至关重要,采用非平衡分子动力学方法研究石墨烯/碳化硅异质结构的传热特性,重点探讨温度、热流方向和界面尺寸对界面热导的影响。研究发现,不同温度下石墨烯/4H-Si C异质结构的界面热导始终大于石墨烯/3C-Si C的界面热导。当温度从300 K增加到800 K时,石墨烯/4H-SiC结构的界面热导从0.352 4 GW/（m2·K）升高到0.583 4 GW/（m2·K）。通过计算声子态密度（PDOS）,分析认为温度升高使得PDOS重叠面积增加,声子的匹配数量增加,声子耦合增强。研究表明,改变热流方向对石墨烯/碳化硅异质结构的界面热导性能并未产生显著影响。当碳化硅层数增加时,界面热导由8层时的0.299 4 GW/（m2·K）减小到28层时0.087 5 GW/（m2·K）。当石墨烯层数由1层增加到5层时,界面热导由0.299 4 GW/（m2·K）减小到0.072 3 GW/（m2·K）。分析认为增加层数使异质结构声子局域化增加,导致界面声子热输运受阻。研究结果可为碳化硅器件热传输特性的调控提供参考,为优化异质界面器件设计提供理论依据。
