半导体纳米结构内部界面热阻与热输运机理研究

项目名称： 半导体纳米结构内部界面热阻与热输运机理研究

项目编号： No.51176205

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 能源与动力工程

项目作者： 王照亮

作者单位： 中国石油大学（华东）

项目金额： 60万元

中文摘要： 半导体纳米膜、线、颗粒等材料以其可调控的低维导热特性成为微电子、光电子、高效热电能量转换等器件的优选材料，但由于材料尺度的减小以及与界面的相互作用，其界面热阻等导热特性相对常规尺度半导体材料发生了较大变化。实验上，本研究拟应用宽频多次谐波探测系统和激光光热反射系统相结合，在50-400K范围内测量厚度20-200nm范围内半导体薄膜结构内部界面热阻，从中获得载能粒子相互作用及其规律，揭示界面热阻的温度和尺度效应；理论上，采用基于晶格动力学的声子谱法研究半导体纳米薄膜在其厚度量级与声子平均自由程相当后的改变，以及薄膜与基体之间、薄膜与薄膜之间相互作用对半导体纳米薄膜声子的影响，分析微观导热机制；以实验测量和数值计算结果为依据，从波尔兹曼方程出发研究半导体纳米薄膜界面上的能量传递规律；找出调控微纳米尺度半导体结构内部界面热阻的途径和方法。

中文关键词： 宽频3ω法；双波长飞秒激光泵浦探测系统；界面热阻；半导体纳米结构；声子输运

英文摘要：

英文关键词： wide-frequency band 3ω method；two-color femtosecond laser pump-probe system；thermal boundary resistance；semiconductor nanostructures；phonon transport