發(fā)布時間：2024-04-24 00:14

　　隨著IC向高集成度、高速化和多功能性方向飛速發(fā)展,芯片的功率密度越來越大,極易造成芯片的總體溫升超限和局部熱點溫度超高等散熱問題。為保證芯片的工作性能與壽命,往往需要在提供常規(guī)散熱措施的基礎上,于芯片表面增加微型熱電制冷(μTEC)等強制散熱手段,平抑局部熱點的溫升值。薄膜型碲化鉍(Bi₂Te₃)熱電材料是用于制備μTEC器件的性能良好的備選材料,為進一步提升其熱電優(yōu)值以增強μTEC的工作性能,單純增大功率因子的效果并不理想,必須借助降低導熱率這一主要方式。因此,實現薄膜導熱率的準確測量,則是支撐熱電性能評價與優(yōu)化研究的重要基礎。論文通過對比目前發(fā)展較成熟的微/納薄膜熱物性表征方法,選取了制樣要求低、響應速度快、結果準確有效的3ω法作為Bi₂Te₃薄膜導熱率的測量原理依據,并搭建了一套可同時測得塊體和薄膜兩種材料導熱率的測量系統(tǒng)。配套設計了完整的微型加熱器版圖、多層薄膜循序測量的一系列樣品結構與總體測試流程,并通過Lift-off光刻微加工工藝,制備了設計結構的Al質加熱器。使用自搭建的測量系統(tǒng),分...

【文章頁數】：89 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-2雙橋法測試原理圖

膜法[23]、微橋法[24]、雙熱電偶法[25]；非穩(wěn)態(tài)法則主要有光熱反射法[26]、閃光法[27]、交流量熱法[28]、3ω法[29-31]等。下文將對這些方法的測量原理進行簡要說明。（1）雙橋法雙橋法是在待測薄膜表面沉積兩條金屬絲，分別作為含測溫功能的加熱絲和單純的測溫計。在....

圖1-3懸膜制備的工藝流程

天津工業(yè)大學碩士學位論文6如圖1-2所示，薄膜表面A點與C點的溫度TA和TC可以利用金屬絲的電阻值與溫度的變化關系測得。由于金屬絲之間的距離足夠小，因此可以根據半無限大邊界導熱模型求出B點的溫度TB，從而可以計算出待測薄膜沿厚度方向的導熱率：()ABQdwlTT=(1-2)式中，....

圖1-4懸膜法的測試原理

第一章緒論7意圖如圖1-4所示，主要是利用四探針法測得金屬膜的電阻，并通過改變樣品的環(huán)境溫度測得不同溫度下的薄膜電阻，然后根據金屬膜的阻值與加熱功率之間的關系，再利用熱傳導的一維穩(wěn)態(tài)方程，即可確定金屬薄膜的導熱率。圖1-4懸膜法的測試原理（3）微橋法微橋法的測量原理是在待測薄膜表....

圖1-5微橋法測試原理圖

第一章緒論7意圖如圖1-4所示，主要是利用四探針法測得金屬膜的電阻，并通過改變樣品的環(huán)境溫度測得不同溫度下的薄膜電阻，然后根據金屬膜的阻值與加熱功率之間的關系，再利用熱傳導的一維穩(wěn)態(tài)方程，即可確定金屬薄膜的導熱率。圖1-4懸膜法的測試原理（3）微橋法微橋法的測量原理是在待測薄膜表....

本文編號：3962954