一种多层复合式纳米多孔蒸发器，属于微电子器件冷却技术领域。总体上由上层硅结构、中层纳米多孔结构和下层硅结构组成。上层硅结构包括七条歧管通道、入口储液池、出口储液池、以及多个蒸汽通道。中层纳米多孔结构在上层硅表面通过刻蚀加工得到，纳米孔阵列在膜上均匀排布。下层硅结构包括液体入口、液体出口、平行排列的肋和肋间的微通道，通过键合技术使其与上层相接。本装置利用纳米孔内液体的薄膜蒸发散热，具有运行稳定，温度分布均匀、纳米膜强度高、所需工质少、低泵功消耗等的特点，解决了微电子器件的高热流密度和多热区分布存在的问题。