薄膜熱物性實驗研究.pdf

1、微、納米薄膜材料是大規(guī)模集成電路、激光器件、微機電系統(tǒng)的重要組件。薄膜導(dǎo)熱特性影響著器件和系統(tǒng)運行的性能和可靠性，因此研究薄膜的熱傳導(dǎo)性能對于器件的設(shè)計和穩(wěn)定運行具有重要意義。本文用實驗手段探討了體態(tài)材料及微尺度結(jié)構(gòu)材料熱傳導(dǎo)中的幾個問題。其目的是為了找到合適的熱電材料，進(jìn)行合理結(jié)構(gòu)設(shè)計來提高熱電制冷效率，從而制備一種微型嵌入式制冷器件，為計算機芯片、MEMS器件等提供幫助。 本文介紹了MEMS的發(fā)展情況，結(jié)合具體實例介紹了熱電

2、制冷器件及其基本原理，對微尺度傳熱的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分類和概括。在此基礎(chǔ)上，采用3ω方法基本原理搭建了導(dǎo)熱系數(shù)測試系統(tǒng)，測試了體態(tài)硅材料的導(dǎo)熱系數(shù)，以及120納米厚二氧化硅薄膜的導(dǎo)熱系數(shù)。對體態(tài)硅進(jìn)行測試的結(jié)果表明，在40K到80K的溫度范圍內(nèi)，體態(tài)硅的導(dǎo)熱系數(shù)隨著溫度的升高而增大；而在80K到170K的溫度范圍內(nèi)，體態(tài)硅的導(dǎo)熱系數(shù)隨著溫度的降低而減??；證實雜質(zhì)對體態(tài)硅材料導(dǎo)熱系數(shù)存在很大的影響，討論了雜質(zhì)濃度與體態(tài)硅導(dǎo)熱系數(shù)的關(guān)系，即隨