| 采用全对称测试结构的超薄单晶硅薄膜热导率测量 |
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| 引用本文： | 张皓,吕志超,田立林,谭志敏,刘理天,李志坚.采用全对称测试结构的超薄单晶硅薄膜热导率测量[J].半导体学报,2006,27(11):1961-1965. |
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| 作者姓名： | 张皓 吕志超 田立林 谭志敏 刘理天 李志坚 |
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| 作者单位： | 清华大学微电子研究所，北京 100084;清华大学微电子研究所，北京 100084;清华大学微电子研究所，北京 100084;清华大学微电子研究所，北京 100084;清华大学微电子研究所，北京 100084;清华大学微电子研究所，北京 100084 |
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| 基金项目： | 国家重点基础研究发展计划(973计划) |
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| 摘 要： | 改进了传统稳态加热法的测试结构,设计了带隔离槽的全对称悬空薄膜测试结构,并使用有限元工具对测试结构进行了优化.测量了室温下50和80nm厚度的单晶硅薄膜的横向热导率,分别为32和38W/(m·K),其相对体硅热导率(148W/(m·K))有明显下降,实验结果与BTE(Boltzmann transport equation)的理论预测曲线吻合得很好.
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| 关 键 词： | 超薄单晶硅薄膜 热导率 稳态加热法 全对称 测试结构 超薄 单晶硅薄膜 薄膜热导率 Symmetric Structure Film Single Crystal Silicon Thermal Conductivity 预测曲线 理论 Boltzmann transport equation 结果 实验 体硅 横向热导率 厚度 室温 测量 |
| 文章编号： | 0253-4177(2006)11-1961-05 |
| 收稿时间： | 06 5 2006 12:00AM |
| 修稿时间： | 06 30 2006 12:00AM |
Measurement of Thermal Conductivity of Ultra-Thin Single Crystal Silicon Film Using Symmetric Structure |
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| Zhang Hao,Tian Lilin,Tan Zhimin,Liu Litian,Li Zhijian.Measurement of Thermal Conductivity of Ultra-Thin Single Crystal Silicon Film Using Symmetric Structure[J].Chinese Journal of Semiconductors,2006,27(11):1961-1965. |
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| Authors: | Zhang Hao Tian Lilin Tan Zhimin Liu Litian Li Zhijian |
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| Affiliation: | Institute of Microelectronics,Tsinghua University,Beijing 100084,China;Institute of Microelectronics,Tsinghua University,Beijing 100084,China;Institute of Microelectronics,Tsinghua University,Beijing 100084,China;Institute of Microelectronics,Tsinghua University,Beijing 100084,China;Institute of Microelectronics,Tsinghua University,Beijing 100084,China;Institute of Microelectronics,Tsinghua University,Beijing 100084,China |
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| Abstract: | The traditional steady-state joule heating method is improved by inducing a symmetric structure,and a thermal isolation trench is added in suspended Si membrane.The novel measurement structure is optimized using ANSYS tools.A large reduction in thermal conductivity resulting from phonon boundary scattering is observed.The lateral thermal conductivity of the 50nm and 80nm Si films at a temperature of 293K are measured to 32 and 38W/(m·K),respectively,which,compared to the bulk value of 148W/(m·K),agree well with the prediction of the BTE equation. |
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| Keywords: | ultra-thin single crystal layer thermal conductivity steady-state joule heating |
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