Measurement of In-plane Thermal Conductivity of Thin Films Using a Micro-beam Sensor

使用微束传感器测量薄膜的面内热导率

• 批准号: 24656139
• 负责人: TAKAMATSU Hiroshi
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-24656139/
• 关键词: 熱物性; 測定法; 薄膜; 面方向熱伝導率; センサ; MEMS; 電子デバイス; MEMSセンサ; 熱物性測定法

The objective of the present study was to develop a new method for measuring in-plane thermal conductivity of thin films that are commonly used in the electronic devices. In the proposed method, the temperature of an electrically heated micro-beam-type sensor, a 10 micron long free-standing platinum sensor 40 nm in thickness, is measured in a vacuum chamber. The in-plane thermal conductivity is evaluated from the difference in the temperature rise of the sensor between before and after deposition of a sample film on the top of the sensor. The present study demonstrated the feasibility of the method by measuring a 20 nm thick gold film fabricated by PVD as a sample. The measured thermal conductivity was approximately 30% of the literature value of bulk gold and increased by 7 % after annealing at 140 ºC for 2 hr.

本研究的目的是开发一种新的方法来测量薄膜的面内热导率，这是常用的电子器件。在所提出的方法中，电加热的微束型传感器，一个10微米长的独立的铂传感器40 nm的厚度，在真空室中测量的温度。面内热导率是根据传感器顶部沉积样品膜之前和之后传感器温升的差异来评估的。本研究通过测量由PVD制造的20 nm厚的金膜作为样品证明了该方法的可行性。测得的热导率约为大块金文献值的30%，在140 ºC下退火2小时后增加了7%。

项目成果

マイクロビームセンサを用いた薄膜の面方向熱伝導率の測定法

使用微束传感器测量薄膜面内热导率的方法

• 发表时间: 2012
• 作者: Taro Tokui;Yasushi Matoba;Ryo Sato;Toshiki Sato;Hideki Koike;別府充心,福永鷹信,藏田耕作,高松洋
• 通讯作者: 別府充心,福永鷹信,藏田耕作,高松洋

マイクロビームセンサを用いた薄膜の面方向熱伝導率測定

使用微束传感器测量薄膜的面内热导率

• 发表时间: 2014
• 作者: 的場 やすし;徳井 太郎;佐藤 遼;佐藤 俊樹;小池 英樹;Hiroaki Yamaguchi and Hideki Koike;山口裕明，小池英樹;西村和洋,福永鷹信,藏田耕作,高松洋
• 通讯作者: 西村和洋,福永鷹信,藏田耕作,高松洋