薄膜物性分析儀

在相變材料、光盤介質(zhì)、熱電材料、發(fā)光二極管（LED）、燃料電池、相變存儲器、平板顯示器和半導體工業(yè)等領域和應用中，薄膜的物理性質(zhì)研究變得越來越重要。

在這些領域中，使用單層或多層沉積膜覆蓋在基底上以實現(xiàn)設備的特殊功能。由于薄膜的物理性質(zhì)與塊體材料有很大差異，在許多應用中需要專門測定薄膜的參數(shù)。

由于測量要求與塊體材料的不同，因此需要使用不同的計量方法。薄膜材料通常比其相應的體材料熱導率和導電率低，有時差異很大。例如，在室溫下，20nm Si薄膜或納米線的λ比小體積的單晶對應物小5倍[1]。而100nm的Au相應的傳導性能幾乎減半[2]。一般可以說，傳導性能不僅與溫度有關，而且與厚度相關[3]。

一般熱導率下降通常有兩個基本原因。第一，與大塊單晶體相比，許多薄膜合成技術會導致更多雜質(zhì)、無序和晶界，這些都會降低熱導率。第二，由于邊界散射、聲子泄漏和相關的相互作用，即使是完美原子級薄膜也會降低熱導率。這兩種基本機制通常對平面內(nèi)和平面間傳輸?shù)挠绊懖煌?，因此薄膜的熱導率通常是各向異性的，即使對于體積形狀具有各向同性lambda材料也是如此。

[1] Li, Deyu, et al. “Thermal conductivity of individual silicon nanowires.” Applied Physics Letters 83.14 (2003): 2934-2936.

[2] Linseis, V., V?lklein, F., Reith, H., Nielsch, K., and Woias, P. 2018. Thermoelectric properties of Au and Ti nanofilms, characterized with a novel measurement platform. Materials Today: Proceedings, ECT2017 Conference Proceedings.

[3]  Linseis, V., V?lklein, F., Reith, H., Hühne, R., Schnatmann, L., Nielsch, K., and Woias, P. 2018. Thickness and temperature dependent thermoelectric properties of Bi87Sb13 nanofilms measured with a novel measurement platform. Semiconductor Science and Technology。