制造更小、更強(qiáng)大的芯片需要新的超薄材料：只有 1 個(gè)原子甚至幾個(gè)原子厚的 2D 材料。例如，考慮一下石墨烯或超薄硅膜。
代爾夫特理工大學(xué)的科學(xué)家在這些材料的應(yīng)用方面邁出了重要一步：他們現(xiàn)在可以測(cè)量超薄硅膜的重要熱性能。他們的方法的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是不需要與膜進(jìn)行物理接觸，因此可以測(cè)量原始特性并且不需要復(fù)雜的制造。
研究結(jié)果發(fā)表在《APL Materials》雜志上。
“極薄的膜與我們周圍看到的材料具有非常不同的特性。例如，石墨烯比鋼更堅(jiān)固，但又極其柔韌，”代爾夫特理工大學(xué)研究員 Gerard Verbiest 說(shuō)。 “只要正確理解這些特性，這些特性就使這些材料非常適合用于傳感器。”
與許多電子產(chǎn)品一樣，熱傳導(dǎo)是實(shí)現(xiàn)最佳性能的挑戰(zhàn)。它有助于確定材料對(duì)芯片或傳感器必須承載的某些負(fù)載的響應(yīng)程度。二維熱傳導(dǎo)與三維熱傳導(dǎo)有著根本的不同。
因此，從科學(xué)和應(yīng)用的角度來(lái)看，二維材料的熱性能都引起了人們的極大興趣。然而，很少有技術(shù)可用于準(zhǔn)確測(cè)定超薄懸浮膜中的這些特性。
研究人員使用光機(jī)械方法提取由2H-TaS2、FePS3、多晶硅、MoS2和WSe2制成的超薄膜的熱膨脹系數(shù)、比熱和導(dǎo)熱系數(shù)。它涉及使用功率調(diào)制激光驅(qū)動(dòng)懸浮膜并使用第二激光測(cè)量其隨時(shí)間變化的偏轉(zhuǎn)。通過(guò)這種方式，可以測(cè)量膜的與溫度相關(guān)的機(jī)械基本共振頻率和膜冷卻時(shí)的特征熱時(shí)間常數(shù)
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