在微/纳电子领域,各类电子设备及组件向微型化、轻型化、集成化、多功能化飞速发展,其工作频率以及组装密度都在不断增大,带来的弊端就是电子器件在工作过程中会产生和累积大量热量,热量如果不能及时散出则会严重影响设备的使用寿命和可靠性,在电子设备热管理技术中,散热材料起到非常重要的作用,而传统的散热材料如铝、银、铜等已经不能满足现在电子设备散热材料需求,开发出新型的高热导率的散热薄膜材料势在必行。本文设计制作了一种高热导率的石墨烯/铜复合材料散热薄膜,并搭建了一套薄膜热导率稳态测量系统进行验证,测量结果表明本文制作的石墨烯/铜复合材料散热薄膜热导率高于纯铜薄膜。论文主要研究工作如下:(1)利用分子动力学方法研究影响石墨烯热导率的因素,首先构建单层石墨烯模型,使用Lammps软件计算得出真空状态下的石墨烯热导率,随后计算了石墨烯在气体环境介质中和固体衬底作用下的热导率,结果表明气体介质的引入导致石墨烯热导率下降了约30%,而硅衬底的作用使石墨烯热导率下降了一个数量级,衬底的作用对石墨烯热导率影响更加显著,随后从声子热传输角度对石墨烯热导率变化原因进行分析总结,在此基础上预测本文制作的石墨烯/铜复合材料热导率与石墨烯相比会下降一个量级,但是会大于金属铜的热导率。(2)采用Hummers法制备氧化石墨烯薄膜,在此基础上制得氧化石墨烯悬浮液,然后用电泳沉积法制得氧化石墨烯/铜复合材料薄膜,用SEM方法对制得的成品进行表征分析,分析试件制作时各种操作差异对制得试件形貌和性能的影响,得出一种制备氧化石墨烯/铜复合材料薄膜试件制作的方法。(3)设计一种适用于本文制作的薄膜材料热导率测量实验方案,完成试验系统的搭建和可行性验证,并进行误差分析,最后实验测量市面上主流应用的石墨散热膜以及氧化石墨烯/铜复合材料热导率。本文热导率测量误差控制在3%以内,测量的氧化石墨烯/铜复合材料为50um厚铜薄膜上生长约1.5um厚氧化石墨烯层,得出其热导率为418.5 W/(m·K),热导率较纯铜提升约5.15%。石墨烯复合材料散热薄膜的研究是对石墨烯优异热学性能应用的一种探索,对解决未来高效电子系统散热问题具有现实意义,本文对石墨烯热导率影响因素的研究丰富了石墨烯声子导热理论,设计的热导率测量实验是一种适用于高热导率薄膜材料热导率测量的有效手段。