悬空氮化硼厚度依赖热导率研究

发布时间：2024-04-20 12:57

　　本文研究了多层悬空氮化硼的面内热导率。我们通过机械剥离法得到多层氮化硼,并利用干法转移技术将其悬空于微桥器件上,进而进行热导率测量。在干法转移的过程中,我们使用二甲基硅氧烷(PDMS)作为氮化硼载体,这样可使得样品表面残留的有机物更少,样品质量更高。本工作测得四层悬空氮化硼的面内热导率在室温达到286 Wm^-1K^-1,与已知块体氮化硼的热导率大小相当,但低于双层氮化硼样品的结果,从而在实验上证明了悬空氮化硼面内热导率具有厚度效应。

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【部分图文】：

图１?（ａ）在ＰＤＭＳ上机械剥离的四层氮化硼样品；（ｂ）光学显??微镜下，将氮化硼样品转移到器件上之后的样品图；（Ｃ）扫描电??子显微镜观测样品器件形貌，氮化硼悬空部分样品长度为??３?ｔｉｍ，宽度为２．２阿

悬空四层氮化硼面内热导率，并将其??与块体氮化硼热导率、两层氮化硼热导率进行对比，??来验证氮化砸面内热导率随厚度增大而降低的依赖??特性．??１悬空氮化硼样品的制作??首先，我们通过机械剥离法在透明固态的??ＰＤＭＳ上得到四层氮化硼样品，借助于光学显微镜??表征样品形貌，找到氮....

图２有限元模拟分析（ＣＯＭＳＯＬ?Ｍｕｌｔｉｐｈｙｓｉｃｓ?５．２）温度感应??电极凡温度分布图（ａ）悬空热电桥器件在３００?Ｋ时温度分布??图；（ｂ）?３００?Ｋ时温度趋势线（沿图２（ａ）中粗实线）??Ｆｉｇ．?２?Ｆｉｎｉｔｅ?Ｅｌｅｍｅｎｔ?Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ?（ＣＯＭＳＯＬ?Ｍｕｌｔｉｐｈｙｓｉｃｓ??５．２）?ｏｆ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ?ｏｎ?Ｓｅｎｓｏｒ?（ａ）?Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒ?

温度变化，而不是样品两端实??际的温度变化。使用上述计算公式计算样品热导时，??如果样品总热导量很大的时候，由于Ａｒｈ?－Ａ７；的??误差增大，会产生较大误差，对实际结果产生很大??的影响。所以我们在实验测得温差之后，都通过有限??元分析的方法进行修正（ＣＯＭＳＯＬ?Ｍｕｌｔｉｐ....

图３?（ａ）四层氮化硼面内热导率随温度变化关系图；（ｂ）在低温??区，四层氮化硼弹道输运热导与温度的依赖关系图（ｃ）六方氮??化硼样品热导率的厚度依赖性关系图??Ｆｉｇ．?３?（ａ）?Ｉｎ－ｐｌａｎｅ?ｔｈｅｒｍａｌ?ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ?ｏｆ?ｆｏｕｒ－ｌａｙｅｒ?ｈ－ＢＮ??ｗｉｔｈ?ｒｅｓｐｅｃｔ?ｔｏ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?（ｂ）?Ｂａｌｌｉｓｔｉｃ?ｔｈｅｒｍａｌ?ｔｒａｎｓｐｏｒｔ?ｉｎ??ｆｏｕｒ－ｌａｙｅｒ?ｈ－ＢＮ?ｗｉｔｈ?ｒｅｓｐｅｃｔ?ｔｏ?ｔｅｍｐｅ?

１０期??郭劼等：悬空氮化硼厚度依赖热导率研究??２２２３??图３?（ａ）四层氮化硼面内热导率随温度变化关系图；（ｂ）在低温??区，四层氮化硼弹道输运热导与温度的依赖关系图（ｃ）六方氮??化硼样品热导率的厚度依赖性关系图??Ｆｉｇ．?３?（ａ）?Ｉｎ－ｐｌａｎｅ?ｔｈｅｒｍａｌ?....

本文编号：3959442