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(diǎn)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(chǔ)上,于芯片表面增加微型熱電制冷(μTEC)等強(qiáng)制散熱手段,平抑局部熱點(diǎn)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(jìn)一步提升其熱電優(yōu)值以增強(qiáng)μTEC的工作性能,單純?cè)龃蠊β室蜃拥男Ч�并不理�?必須借助降低導(dǎo)熱率這一主要方式。因此,實(shí)現(xiàn)薄膜導(dǎo)熱率的準(zhǔn)確測(cè)量,則是支撐熱電性能評(píng)價(jià)與優(yōu)化研究的重要基礎(chǔ)。論文通過對(duì)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(yīng)速度快、結(jié)果準(zhǔn)確有效的3ω法作為Bi₂Te₃薄膜導(dǎo)熱率的測(cè)量原理依據(jù),并搭建了一套可同時(shí)測(cè)得塊體和薄膜兩種材料導(dǎo)熱率的測(cè)量系統(tǒng)。配套設(shè)計(jì)了完整的微型加熱器版圖、多層薄膜循序測(cè)量的一系列樣品結(jié)構(gòu)與總體測(cè)試流程,并通過Lift-off光刻微加工工藝,制備了設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的Al質(zhì)加熱器。使用自搭建的測(cè)量系統(tǒng),分...

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-2雙橋法測(cè)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(duì)這些方法的測(cè)量原理進(jìn)行簡(jiǎn)要說明。（1）雙橋法雙橋法是在待測(cè)薄膜表面沉積兩條金屬絲，分別作為含測(cè)溫功能的加熱絲和單純的測(cè)溫計(jì)。在....

圖1-3懸膜制備的工藝流程

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

圖1-4懸膜法的測(cè)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(cè)得金屬膜的電阻，并通過改變樣品的環(huán)境溫度測(cè)得不同溫度下的薄膜電阻，然后根據(jù)金屬膜的阻值與加熱功率之間的關(guān)系，再利用熱傳導(dǎo)的一維穩(wěn)態(tài)方程，即可確定金屬薄膜的導(dǎo)熱率。圖1-4懸膜法的測(cè)試原理（3）微橋法微橋法的測(cè)量原理是在待測(cè)薄膜表....

圖1-5微橋法測(cè)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(cè)得金屬膜的電阻，并通過改變樣品的環(huán)境溫度測(cè)得不同溫度下的薄膜電阻，然后根據(jù)金屬膜的阻值與加熱功率之間的關(guān)系，再利用熱傳導(dǎo)的一維穩(wěn)態(tài)方程，即可確定金屬薄膜的導(dǎo)熱率。圖1-4懸膜法的測(cè)試原理（3）微橋法微橋法的測(cè)量原理是在待測(cè)薄膜表....

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