基于TDTR法测量单晶硅的声子平均自由程

• 作者: 唐大伟 姜玉雁 孙方远 张中印 熊雪 王新伟 陈哲
• 来源期刊: 中国石油大学学报(自然科学版)
• 关键词: 热导率 TDTR尺寸效应 弹道输运 声子平均自由程
• 年，卷（期）: 2019,（3）
• 所属期刊栏目: 石油机械工程
• 页码范围: 145-150
• 页数: 6页
• 分类号: TK124
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1673-5005.2019.03.017

摘要

基于时域抽运探测热反射法(TDTR),通过改变抽运光光斑直径和调制频率的方式控制被测样品单元体,探究不同温度下被测样品单元体内能量传递的声子弹道输运现象,进而间接获得单晶硅不同温度下的声子平均自由程(MFP)信息.结果 表明:室温下单晶硅声子平均自由程可达1.5μm;低温下单晶硅声子平均自由程增大,被测样品单元体传热尺寸效应增强,声子弹道输运的传热贡献增大,温度在80 K时MFP可达40μm.对于采用TDTR法表征薄膜材料及其界面热阻时,要选择尽量大的抽运光光斑直径和尽量小的抽运光调制频率,以避免传热尺寸效应,减小声子弹道输运对测试值的影响.