热科学与技术

作者：李根,祝捷,张中印,樊轩辉,周敬,唐大伟

单位：大连理工大学 能源与动力学院,大连理工大学 能源与动力学院,大连理工大学 能源与动力学院,大连理工大学 能源与动力学院,大连理工大学 能源与动力学院,大连理工大学 能源与动力学院

关键词：时域热反射,金纳米薄膜,电子-声子耦合,超快激光,电子-界面热输运,

基金：国家自然科学基金重点国际合作项目（No.51720105007）；国家自然科学基金面上项目（No.51976025）

随着半导体与微电子技术的高速发展,高频器件内金属薄膜与电介质间的电子-界面热输运成为重要的研究课题。本文基于双温度模型讨论了金膜非平衡传热过程中可能存在的四种边界条件。结合时域热反射法测量了不同厚度的金膜,其中,79 nm金膜在电子-声子耦合过程中,受到金/基底界面的影响较小,可以忽略,获得了与理论预测结果一致的电子-声子耦合因子；对于较薄的50 nm金膜,边界上的电子-声子散射对超快非平衡传热过程的贡献不可忽略,因此测量得到的电子-声子耦合因子低于79 nm 金膜的值。该研究揭示了界面载流子散射可以对不同厚度和基底条件下的金属薄膜内超快非平衡热输运过程的贡献规律,为深入研究微纳电子器件的微观热输运问题提供了重要的实验支撑。

来源：2024年第6期

《热科学与技术》期刊编辑部

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