基于显微Raman光谱的亚微米/纳米二氧化硅薄膜热导率测量方法研究

【摘要】：利用热效应进行工作的微型元件系统(TEMS)需要良好可靠的热绝缘结构,二氧化硅薄膜具有较低的热导率和简单的制备工艺,被广泛用作TEMS的热绝缘层,因此,研究二氧化硅薄膜的热导率及其测量方法对于TEMS元件的热绝缘层设计非常重要。基于显微Raman光谱的薄膜热导率测量方法是一种较为理想的非接触式直接测量方法,但是该方法要求被测薄膜厚度大于激光束直径一个数量级以上,而显微Raman光谱仪的激光束直径一般在数十微米左右,因此,不能直接应用于亚微米/纳米厚度薄膜的热导率测量。本文提出一种热流传播模型分析方法对显微Raman光谱测量方法进行修正,并对200nm、300nm和500nm二氧化硅薄膜热导率进行了测试实验,结果表明经过修正的显微Raman光谱测量方法可实现亚微米/纳米厚度薄膜热导率的测量。