转自TD散热应用技术
10 nm 尺度氮化镓局域热点的传热测量
作者：黄德钊, 孙强胜, 张宏凯, 黄小娜, 徐屾, 岳亚楠
摘要
以氮化镓(GaN) 为代表的第三代宽禁带半导体材料在功率半导体、微纳电力电子器件等领域具有重要的应用，而电子器件中广泛存在的纳米尺度热点(小于100nm) 极大地降低器件热安全阈值，是热安全隐患的重要来源，研究纳米尺度热点、充分理解纳米尺度热源的声子导热行为具有重要意义。纳米热点的可控生成及温度测量一直是工程热物理领域研究的热点和难点，本文针对该难题发展的针尖增强拉曼测热技术，同时解决了纳米热点的生成及测温难题，实现了10nm 尺度热点的传热研究。研究发现由于声子输运的影响，纳米尺度下热点的局部热导率远低于宏观热导率值。进一步结合光热耦合模拟和分子动力学研究，分析了声子在纳米尺度热点处的弹道输运行为，并测算出声子平均自由程，研究发现氮化镓声子平均自由程随温度降低的现象。该研究发展的方法将针尖近场增强效应和拉曼测热技术相结合，实现了10nm 尺度非接触温度测量和激光定点加热，本文关于声子弹道输运的理论成果还可以用于研究其他器件热安全问题。
正文
参考文献
[1] 黄德钊, 孙强胜, 张宏凯,等. 10nm尺度氮化镓局域热点的传热测量[J].工程热物理学报,2025.
