基于应变硅技术的半导体器件的应力分析_胥传金
掺杂硅与二氧化钒平板间的近场辐射传热及其热整流性能研究_杨培培
早在20年前，Hargreaves[61]在1.5~6 μｍ的真空间距范围内，采用观测干涉条纹法，测量了由金属铬（Gr）组成的两平行圆盘在热发射端和冷接收端温度分别为323K和306 K时的辐射传热特性，同时强调了近场辐射传热受小于2.5 μｍ的真空间距的影响，结果与Polder等人[7]的理论预测的结果一致。然而这种测量方法在更小的真空间距（小于1.5 μｍ）的平行度难以实现。随着原子力显微镜的出现，扫描探针技术能够克服上述限制，对小间距下的近场辐射传热的测量实验具有重大意义。Xu
等人[62]使用扫描热显微镜和扫描隧道显微镜装置，在小于1 um的真空间距范围内，测量
了由不同金属介质（Gr-铟（In），Gr- Gr，In- Gr）组成的两个平行光滑平板在热发射端和冷接收端温度分别为340 K和300 K时的近场辐射传热，分析了在50~200 nm的真空间距范围内的单位面积和单位温差对应的近场辐射总热流对真空间距的依赖性，结果指出了Polder等人[7]的理论计算值偏高的现象。随后，Hu等人[63]通过使用直径为1 um的聚苯乙烯微球作为间隔物来保证两光滑平板的平行度的方法，测量了平行玻璃板间的近场辐射传热，分析了近场辐射热流对温度的依赖性，结果与理论计算值一致且随温度的升高而增加，强调了近场辐射总热流超过相同条件的黑体辐射的35%。随着微纳米测量技术的进步，近几年来，在深亚波长区域（间距小于150 nm）的平行结构间的近场辐射传热的测量实验已经逐步实现。Song等人[64]利用扫描电子显微镜和定制的纳米定位器装置[65]，在小于100 nm~10 μm的真空间距范围内，精确测量了由不同的电介质和金属材料（Si O2-Si O2、Au-Au、Si O2-Au和Au-Si）构成的两平行光滑平板间的近场辐射传热，强调了在小于100 nm的真空间距范围，两平行光滑平板间的近场辐射总热流超过对应的远场辐射极限的2到3个量级。基于扫描电子显微镜的近场辐射传热实验测量装置及对应的实验测量数据和理论计算结果对比，如图1-5所示[64]。St-Gelais等人[66]采用集成电加热器/温度传感器的高精度微机电系统（micro-electromechanical system, MEMS），在小于100 nm的真空间距范围，测量了由Si C微晶构成的两平行纳米棒间的近场辐射传热，指出了在真空间距为42 nm时，其近场辐射热流接近超过对应的远场辐射极限的2个数量级。此外，Yang等人[67]使用定制的装置首次直接测量了两平行的单层石墨烯（具有Si基底）间的近场辐射传热，指出了在真空间距为430 nm时，其近场辐射热流超过相同条件下黑体辐射极限的4.5倍，充分地证明了石墨烯的SPPs的共振激发对近场辐射传热的增强作用。图1-6表示基于MEMS的近场辐射传热实验测量装置及其对应的实验测量数据和理论计算结果对比[66]。
