一种测量薄膜横向热导率的方法及装置制造方法及图纸
【技术实现步骤摘要】
一种测量薄膜横向热导率的方法及装置
本专利技术属于薄膜材料热物性测试
，具体涉及一种测量薄膜横向热导率的方法及装置。
技术介绍
热导率是表征薄膜材料热物理性能的重要参数之一。薄膜材料热导率的大小决定着薄膜导热或隔热的能力。比如，随着微电子器件向集成度更高方向发展，如果微电子器件的散热性能不好将导致器件单元局部高温，进而缩减器件的寿命甚至使器件坏掉，而热导率越高导热能力越强，散热能力越好；除此之外，隔热材料也可应用于建筑、海洋及航天等领域，比如，隔热材料可以尽可能的隔绝炎炎夏日对室内的影响，使室内保持凉爽的温度。所以热导率的研究就很有必要，而薄膜材料的各项异性导致薄膜材料各个方向的热导率有极大的差异，比如，相变存储器中超晶格相变材料，其纵向热导率由于界面热阻的影响而小于其横向热导率，如果能准确地测量出超晶格薄膜的各项热导率，那么对于相变存储器的发展有重大意义。因此研究薄膜横向热导率的测量方法及装置有很重要的现实意义。目前常用的薄膜横向热导率测量方法分为稳态测量方法和瞬态测量方法。稳态测量方法包括悬膜法、微桥法与稳态双桥法。其中悬膜法(Phys.StatusSo...
【技术保护点】
一种测量薄膜横向热导率的方法，其特征在于：它包括以下步骤：S1、用3ω法，以第二金属条为加热源，测量待测薄膜的纵向热导率KY；所述的第二金属条沉积在待测薄膜表面，待测薄膜底部设有衬底，待测薄膜与衬底构成样品，样品非悬浮设置；纵向为垂直于待测薄膜的方向；S2、用3ω法，以第一金属条为加热源，测得待测薄膜纵向方向上的温升，结合已测得的纵向热导率KY推导出待测薄膜纵向方向上的热功率PY；同时测得第一金属条的温升ΔT1，以及第一金属条的温升在待测薄膜横向产生的热场导致第二金属条的温升ΔT2；通过第一金属条的电流和电阻计算第一金属条的总功率P；通过第一金属条的电流和电阻的变化量计算第...
【技术特征摘要】
1.一种测量薄膜横向热导率的方法，其特征在于：它包括以下步骤：S1、用3ω法，以第二金属条为加热源，测量待测薄膜的纵向热导率KY；所述的第二金属条沉积在待测薄膜表面，待测薄膜底部设有衬底，待测薄膜与衬底构成样品，样品非悬浮设置；纵向为垂直于待测薄膜的方向；S2、用3ω法，以第一金属条为加热源，测得待测薄膜纵向方向上的温升，结合已测得的纵向热导率KY推导出待测薄膜纵向方向上的热功率PY；同时测得第一金属条的温升ΔT1，以及第一金属条的温升在待测薄膜横向产生的热场导致第二金属条的温升ΔT2；通过第一金属条的电流和电阻计算第一金属条的总功率P；通过第一金属条的电流和电阻的变化量计算第一金属条因电阻变化消耗的热功率P1；所述的第一金属条沉积在所述的样品表面，且第一金属条与所述的第二金属条相互平行、间距为D且长度L相等，第二金属条的线宽大于第一金属条；所述的横向为待测薄膜表面与第一金属条长度方向相互垂直的方向；S3、厚度为d的待测薄膜的横向热导率KX按以下公式计算：2.根据权利要求1所述的测量薄膜横向热导率的方法，其特征在于：所述的第一金属条和第二金属条的材质为Ag、Au或Pt。3.根据权利要求1所述的测量薄膜横向热导率的方法，其特征在于：所述的第一金属条的线宽b1为2～15μm，第二金属条的线宽b2为30～100μm。4.根据权利要求1所述的测量薄膜横向热导率的方法，其特征在于：所述的间距D根据待测薄膜的横向热导率预估值、金属条长度和待测薄膜的厚度而定；所述的待测薄膜的横向热导率预估值为根据文献或其它数据分析出的待测薄膜横向热导率的数量级。5.根据权利要求1所述的测量薄膜横向热导率的方法，其特征在于：所述的待测薄膜为导电薄膜，导电薄膜上覆盖有一层绝缘薄膜，所述的第一金属条和第二金属条沉积在绝缘薄膜上。6.根据权利要求5所述的测量薄膜横向热导率的方法，其特征在于：所述的导电薄膜为待测纳米级厚度的低导热率薄膜，所述的绝缘薄膜为已知高热导率绝缘薄膜，待测薄膜的总厚度的数量级为几十微米。7.根据权利要求1所述的测量薄...
【专利技术属性】
技术研发人员：缪向水，童浩，王开展，王愿兵，周凌珺，蔡颖锐，
申请(专利权)人：武汉嘉仪通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42
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