400-677-0098
金刚石热沉片的热导率怎样准确检测?
发布时间:2022-05-10 04:04:49 来源:环球体育app官方入口

  热导率是资料的一个重要热学功能参量,是衡量热能在介质中传输难易程度的一个物理量。关于半导体资料而言,其热导率的巨细将直接关系到所制造的半导体器材的耐高温功能以及处理功率的才能等。

  因为不同的资料具有不同的导热机理,并且还与杂质、缺点等要素有关,所以不同资料的热导率各不相同。试验标明,金刚石是迄今为止所知的最大热导率的半导体资料。

  金刚石,是经过晶格振荡传热,用声子流表征,等于晶格振荡频率乘以普朗克常量。众所周知,金刚石(Diamond),由碳元素组成,碳原子很小,原子质量也很小,金刚石结构中的碳原子互相各向同性地紧密结合在一起,其成果便是碳原子发生振荡地量子能量较大,也便是振荡频率很高,最大值为40X10¹² Hz,因而热导率十分高。

  金刚石是一种优秀的耐高温半导体资料,假如作为大功率半导体激光器和大功率微波器材IMPATT的热沉将是绝佳的挑选。此外,因为金刚石还具有较宽的禁带宽度、较高的载流子迁移率和较大的里临界雪崩击穿电场强度,作为先进半导体资料,它被用来制造高频、高速、高电压、大电流、高温、抗辐射的大功率器材。

  热导率不只受厚度和方向改变的影响,并且温度对全体巨细也有影响。因为资料温度的升高,内部粒子速度增大,热导率也随之添加。这种添加的速度传递热量,阻力较小。重要的是要注意,温度对热导率的影响对错线性的,很难猜测,要作为热办理资料,就必须进行热导率的检测。

  针对金刚石薄膜检测,较为科学、准确的世界一般选用TDTR法。TDTR检测,即用时域热反射(TDTR)体系丈量了金刚石样品的截面热导率。TDTR是比较准确的光学泵浦勘探办法,可用于表征各种形式资料的热传输特性,包含块体、薄膜乃至液体。

  在丈量之前,运用磁控溅射的办法在金刚石样品上堆积传感层。铝传感层的光学反射率是跟着温度线性呼应的,在此基础上,能够依据样品被加热时的温度衰减状况来评价热传输特性。在测验中,激光器发生激光脉冲,然后激光束被分红泵浦光束和勘探光束。泵浦光束用作加热样品的热源,随后由勘探光束勘探温度改变。推迟阶段用于在泵浦和勘探脉冲之间发生时间推迟。反射的勘探光束由硅光电勘探器勘探,输出信号由射频锁定放大器提取。收集并剖析同相(Vin)和异相(Vout)信号,用扩散热传输模型拟合依赖于推迟时间的Vin/Vout,以提取样品的热传输特性。