薄膜技术领域的热分析应用

薄膜的物理性质诸如相变材料、光盘介质、热电材料、发光二极管（LED）、燃料电池、相变存储器、平板显示器以及半导体工业中的应用越来越重要。

      所有这些行业都使用单层或多层设置，以赋予设备特定的功能。由于薄膜的物理性质与块体材料有很大的不同，因此必须过匹配的表征装置获得其厚度和温度相关的特性。由于高长宽比和沉积技术，会产生额外的边界和表面散射，导致传输性能下降。

由于测量要求可能不同于散装材料，因此需要使用不同的计量方法。

薄膜材料的热导率和电导率通常比其大块材料状态时要小，有时可能大得多。例如，在室温下，20nm Si薄膜或纳米线的导热系数可以比其大块单晶的导热系数小5倍。对于100 nm的Au，可以看出，输运特性几乎减半。一般说来，输运特性不仅与温度有关，而且与厚度密切相关。

这种热导率降低通常有两个基本原因。首先，与块状单晶相比，许多薄膜合成技术会导致更多的杂质、无序和晶界，所有这些都会降低热导率。第二，由于边界散射、声子泄漏和相关的相互作用，即使是原子上完美的薄膜也会降低热导率。这两种基本机制通常对面内和跨面输运的影响不同，因此，即使对块体形式具有各向同性导热系数的材料，薄膜的导热系数通常是各向异性的。