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微纳尺度界面热阻的非接触式自加热测量装置及方法制造方法及图纸

技术编号:29580218 阅读:28 留言:0更新日期:2021-08-06 19:36
本发明专利技术涉及一种微纳尺度界面热阻的非接触式自加热测量装置及方法,采用热桥法测得悬臂梁的热阻以及两个悬岛的基础温升,再通过电子束、离子束或者激光等方式测得各个位置的实际悬岛温升,通过换算得到各个位置的热阻。与现有技术相比,本发明专利技术采用非接触性的自加热方法作为热源,可以得到样品热阻的空间分布数据,有助于对样品热学性能进行详细的分析,克服了现有技术只能对样品整体热阻进行测量的弊端。

【技术实现步骤摘要】
微纳尺度界面热阻的非接触式自加热测量装置及方法
本专利技术涉及微纳尺度热传导的测量装置及方法,尤其是涉及一种微纳尺度界面热阻的非接触式自加热测量装置及方法。
技术介绍
当热流通过两个材料的界面时,界面处的温度会出现不连续,存在突变,这种现象被称为界面热阻效应。宏观尺度下,界面热阻的存在通常是因为界面之间并非完美接触,存在一定的空隙,因而会出现一定的温度突变。在微纳尺度下,界面之间可以实现原子尺度的接触,因此接触热阻的存在决定于两种材料本身的性质。对于微纳尺度界面热阻的解释主要存在两种理论:扩散失配模型和声子失配模型。但是在现有实验测量中所得到的数据与利用上述两种模型计算的理论数据之间大相径庭,因此需要更多更精确的实验去指导理论的建立。界面热阻研究不仅仅是基础研究的重要方向,同时在实际应用中也是至关重要的。自1947年第一支晶体管研制成功以来,半导体电子器件飞速发展,小型化与集成化始终伴随半导体电子器件产业的发展。近年来,集成电路已经入到10纳米时代,在单个芯片上能够集成上百亿个晶体管。在如此高的集成度下,晶体管运行所释放的热量是巨大的,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微纳尺度界面热阻的非接触式自加热测量装置,包括真空腔体和置于真空腔体中的悬空测量平台,其特征在于,所述悬空测量平台包括两个镜相对称的悬岛以及热源模块,所述悬岛上设有多个悬臂梁,待测纳米线的两端分别连接两个悬岛,所述热源模块为电子束发射模块、离子束发射模块或激光发射模块。/n

【技术特征摘要】
1.一种微纳尺度界面热阻的非接触式自加热测量装置,包括真空腔体和置于真空腔体中的悬空测量平台,其特征在于,所述悬空测量平台包括两个镜相对称的悬岛以及热源模块,所述悬岛上设有多个悬臂梁,待测纳米线的两端分别连接两个悬岛,所述热源模块为电子束发射模块、离子束发射模块或激光发射模块。


2.根据权利要求1所述的测量装置,其特征在于,所述悬岛上共设有6根悬臂梁。


3.根据权利要求1所述的测量装置,其特征在于,所述真空腔体为扫描电镜的真空腔体或变温变磁系统的真空腔体。


4.一种如权利要求1-3中任一所述的测量装置的测量方法,其特征在于,包括:
设定真空腔体内的环境;
待温度恒定后,在一个悬岛中通入直流电产生焦耳热作为热源,测得悬臂梁的热阻以及两个悬岛的基础温升;
将热源模块的输出端设置于待测纳米线上的一个待测位置,待温度恒定后,控制热源模块工作在当前待测位置提供热源,并测量得到两个悬岛的温升,基于两个悬岛的温升、基础温升结合悬臂梁的热阻得到待测纳米线当前待测位置的热阻,改变热源模块的输出端的位置,并重复测得各个待测位置的热阻,从而得到界面热阻,其中,待测位置的热阻具体为:

【专利技术属性】
技术研发人员:徐象繁吴祥水
申请(专利权)人:同济大学
类型:发明
国别省市:上海;31

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