CN107102026A - 一种基于微纳荧光颗粒的薄膜热导率测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于微纳荧光颗粒的薄膜热导率测量方法,所述测量方法包括:提供微纳荧光颗粒,加热所述微纳荧光颗粒,通过测量所述微纳荧光颗粒PL谱(光致发光光谱)特征峰位移与温度变化的关系,确定温度系数;将待测薄膜置于衬底上,并在所述待测薄膜表面放置吸收热源和所述微纳荧光颗粒,微纳荧光颗粒作为温度传感器;利用激光照射所述待测薄膜,通过测量所述微纳荧光颗粒的PL谱特征峰位移与激光功率变化的关系,确定关系斜率;最后结合所述吸收热源的光功率吸收系数以及所述待测薄膜的形状特征参数,实现薄膜热导率的测量。利用本发明的测量方法可以实现对微纳米薄膜热导率的无损、便捷、可靠测量。
Description
技术领域
本发明属于微纳米尺度热系数测量领域,特别是涉及一种基于微纳荧光颗粒的薄膜热导率测量方法。
背景技术
在微电子等高科技领域中,薄膜材料在MEMS以及微电子器件设计以及制作过程中不可或缺,而薄膜材料的热导率、比热和热扩散率等热参数性能对决定器件以及集成电路的散热性能。随着集成电路小型化以及高度集成化,薄膜材料的热导率直接影响器件的热噪声进而影响其集成电路运行的速度以及可靠性,因此薄膜材料的热导率测量具有重要意义。
薄膜热导率测量方法中较为成熟的方法为Cahill所发明的3ω法(Cahill DG.Thermal conductivity measurement from 30 to 750 K:the 3ωmethod[J].Reviewof scientific instruments,1990,61(2):802-808.),该方法是通过在薄膜上度金属层,利用微/纳米薄膜材料导热引起加热器电信号的变化来检测其热导率。这种方法能够测量尺寸极小的薄膜样品且能有效减小黑体辐射引起的测量误差,同时不直接测量温度变化而是通过测量材料在导热过程中温度的变化转换为的电信号的变化来实现微/纳米薄膜材料的热导率。但是3ω法未考虑金属层与待测膜的界面热阻、膜的各向异性以及金属条形状厚度对测量结果都有较大的影响,同时在光刻金属层过程可能会对膜造成损伤,产生缺陷,对声子的散射影响较大,降低材料的热导率。Perichon等人提出了基于显微拉曼(Raman)光谱的薄膜热导率测量方法(Perichon S,Lysenko V,Remaki B,et al.Measurement ofporous silicon thermal conductivity by micro-Raman scattering[J].Journal ofApplied Physics,1999,86(8):4700-4702.),其原理主要基于Raman光谱效即:使用激光束照射被测试样,会在照射处引起试样的局部温升,该温升与试样的热导率直接相关,同时被测试样的Raman谱峰位置与试样的温度有对应关系。该方法采用光学方法测量薄膜表面热导率,对待测薄膜不产生损伤。基于显微Raman法测量薄膜热导率测量不同薄膜材料都得重新标定待测薄的膜Raman谱峰位移量与温度的关系,且该方法只能用于测量拉曼峰位置与温度有着一定规律关系的薄膜材料热导率,局限性较大。
针对现有薄膜热导率测量方法的问题,本发明通过在薄膜表面引入微纳荧光颗粒作为温度传感器,可以实现薄膜热导率无损、精确测量。利用温度与受激的关系发光性能,通过光谱分析技术实现微纳荧光颗粒温度传感器功能,由于微纳荧光颗粒的粒径较小(一般在1-10nm)因此可以用于微纳尺度物体以及生物细胞的温度测量,在测量中微纳荧光颗粒由于粒径小同时可以很好的贴合在被测物体上对测量结果产生的界面温度差可以忽略不计且对被测物体无热扰动使得被测物体温度测量的结果精度很高,该方法弥补了3ω法以及Raman光谱的不足,能够更加精确测量薄膜表面温度同时降低了测量时的界面温差对结果的影响。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种基于微纳荧光颗粒的薄膜热导率测量方法,用于解决现有技术中3ω法测量薄膜热导率时界面热阻、膜的各向异性以及金属条形状厚度和薄膜损伤等对热导率造成影响以及利用显微Raman法测量局限性大等的问题。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种基于微纳荧光颗粒的薄膜热导率测量方法,其特征在于,所述测量方法至少包括:
提供微纳荧光颗粒,加热所述微纳荧光颗粒,通过测量所述微纳荧光颗粒PL谱特征峰位移与温度变化的关系,确定温度系数;
将待测薄膜置于衬底上,并在所述待测薄膜表面放置吸收热源和所述微纳荧光颗粒;
利用激光照射所述待测薄膜,通过测量所述微纳荧光颗粒的PL谱特征峰位移与激光功率变化的关系,确定关系斜率;
最后结合所述吸收热源的光功率吸收系数以及所述待测薄膜的形状特征参数,实现薄膜热导率的测量。
优选地,所述测量方法具体包括如下步骤:
1-1)提供一衬底,所述衬底上放置悬空宽度为w、厚度为h的待测薄膜,并在所述待测薄膜表面放置一吸收热源和两个距离为l的微纳荧光颗粒;
1-2)利用加热模块加热两个所述微纳荧光颗粒,设定加热模块的温度,测量在不同温度下所述微纳荧光颗粒的PL谱,确定所述微纳荧光颗粒的温度系数χ=Δλ/ΔT,其中,Δλ为所述微纳荧光颗粒特征峰随温度变化的位移变化量,ΔT为温差值;
1-3)利用激光照射所述待测薄膜,通过所述吸收热源吸收激光能量产生热量,使所述待测薄膜表面所述微纳荧光颗粒位置产生温升,改变入射激光的功率,测量其中一个微纳荧光颗粒的PL光谱特征峰的位移随激光功率变化的线性关系,确定两者之间的关系斜率ω,ω=Δλ/ΔP,其中,ΔP为入射激光功率的变化量,Δλ为不同入射激光功率下微纳荧光颗粒PL光谱特征峰的位移变化量;
1-4)最后根据热导率公式k=(αχ/ω)*(wh/l)-1,获得所述待测薄膜的热导率,α为所述吸收热源的光功率吸收系数。
所述测量方法具体包括如下步骤:
2-1)提供一衬底,所述衬底上放置悬空宽度为w、悬空长度为l、厚度为h的待测薄膜,并在所述待测薄膜表面放置一吸收热源和一微纳荧光颗粒;
2-2)利用加热模块加热所述微纳荧光颗粒至特定温度,测量所述微纳荧光颗粒的PL光谱,根据该温度下的PL光谱和室温下所述微纳荧光颗粒的PL光谱,确定所述微纳荧光颗粒PL光谱特征峰的位移与温度之间的线性关系,从而确定所述微纳荧光颗粒的温度系数χ,χ=Δλ/ΔT,其中,Δλ为两个温度下所述微纳荧光颗粒特征峰的位移变化量,ΔT为温差值;
2-3)改变入射激光的功率,根据激光功率与所述微纳荧光颗粒PL光谱特征峰的位移的线性关系,确定两者之间的关系斜率ω,ω=Δλ/ΔP,其中,ΔP为入射激光功率的变化量,Δλ为不同入射激光功率下所述微纳荧光颗粒PL光谱特征峰的位移变化量;
2-4)最后根据热导率公式k=(αχ/ω)*(wh/l)-1,获得所述待测薄膜的热导率,α为所述吸收热源的光功率吸收系数。
优选地,所述测量方法具体包括如下步骤:
3-1)提供一衬底,所述衬底上放置悬空宽度为w、厚度为h的待测薄膜,并在所述待测薄膜表面放置一吸收热源和和N个微纳荧光颗粒,其中各个量子点的距离分别为l11,l12,l13……lxy,其中x,y表示第x个微纳荧光颗粒与y微纳荧光颗粒之间的距离,其中x与y都小于N,N>2。
3-2)利用加热模块加热所述微纳荧光颗粒,设定加热模块的温度,测量在不同温度下微纳荧光颗粒的PL谱,确定微纳荧光颗粒的温度系数χ=Δλ/ΔT,其中,Δλ为微纳荧光颗粒特征峰随温度变化的位移变化量,ΔT为温差值;
3-3)利用激光照射所述待测薄膜,通过吸收热源吸收激光能量产生热量,使所述待测薄膜表面微纳荧光颗粒位置产生温升,改变入射激光的功率,测量其中一个微纳荧光颗粒的PL光谱特征峰的位移随激光功率变化的线性关系,确定两者之间的关系斜率ω,ω=Δλ/ΔP,其中,ΔP为入射激光功率的变化量,Δλ为不同入射激光功率下微纳荧光颗粒PL光谱特征峰的位移变化量;
3-4)最后根据热导率公式kxy=(αχ/ω)*(wh/lxy)-1,获得待测薄膜的热导率,α为所述吸收热源的光功率吸收系数,其中kxy为第x个微纳荧光颗粒与y微纳荧光颗粒之间的距离范围内的薄膜热导率。
优选地,加热所述微纳荧光颗粒的方式可以为激光加热或者原子探针式加热。
优选地,所述吸收热源为碳颗粒、微液滴、量子点或量子团簇。
优选地,所述激光光斑的直径为所述待测薄膜尺寸的1/10~1/100。
优选地,所述待测薄膜以悬空或者非悬空方式放置在所述衬底上。
优选地,所述待测薄膜若以悬空方式放置在所述衬底上,所述衬底具有凹槽,所述待测薄膜悬空在所述衬底的凹槽上。
优选地,所述微纳荧光颗粒包括PbSe、CdSe、CdTe、CdSe/Zns、ZnSe、PbS/CdS、Ag2Te、InP/ZnS、ZnCuInS/ZnSe/ZnS、石墨烯量子点或量子团簇中的一种或多种的组合。
如上所述,本发明的基于微纳荧光颗粒的薄膜热导率测量方法,具有以下有益效果:
1、在薄膜热导率测量中首次引入微纳荧光颗粒,以微纳荧光颗粒作为温度传感器,由于其粒径小同时可以很好的贴合在被测物体上对测量结果产生的界面温度差可以忽略不计且对被测物体无热扰动对测量结果不、无热扰动,重复性好。
2、测量中主要通过光学方法来实现,不会对样品造成损伤,且在测量时无需对样品进行结构上的加工避免制样上的繁琐。
3、薄膜热导率测量过程中只需一次标定微纳荧光颗粒PL谱峰位移量与温度的关系,且微纳荧光颗粒温度线性关系良好,使在热导率测量过程中温度的确定更为方便、更为精确。
4、基于微纳荧光颗粒的薄膜热导率测量系统对所测量的薄膜种类没有限制。
5、基于微纳荧光颗粒的薄膜热导率测量系统降低热对流对测量结果的影响。
附图说明
图1为本发明微纳荧光颗粒的薄膜热导率测量方法的流程示意图。
图2为本发明一个实施例中样品结构模块的结构示意图。
图3为本发明另一个实施例中样品结构模块的结构示意图。
元件标号说明
23 衬底
24 吸收热源
25、251、252 微纳荧光颗粒
26 待测薄膜
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅附图。需要说明的是,本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
本发明提供一种基于微纳荧光颗粒的薄膜热导率测量方法,如图1所示流程图,所述测量方法至少包括如下步骤:
首先执行步骤S1,提供微纳荧光颗粒,加热所述微纳荧光颗粒,通过测量所述微纳荧光颗粒PL谱特征峰位移与温度变化的关系,确定温度系数。
所述微纳荧光颗粒可以放置在待测薄膜上加热,也可以直接放置在衬底上加热,也可以放置在其他合适的支撑体上加热,在此不限。当将所述微纳荧光颗粒直接置于衬底表面进行加热测量时,这种实施方式可以避免当待测薄膜较薄时加热对薄膜造成的损伤。
本步骤中,加热所述微纳荧光颗粒的方式不限,可以为激光加热或者原子探针式加热,当然还可以是其他任何合适的加热方式,只要能对所述微纳荧光颗粒加热即可。其中的原子探针式加热是利用电加热产生焦耳热,再通过探针与微纳荧光颗粒接触将热量传导至微纳荧光颗粒,实现加热。
对于所述微纳荧光颗粒本身的要求是,微纳荧光颗粒的PL光谱(光致发光光谱)特征峰的位置与温度需要具有良好的线性关系,例如,可以是PbSe、CdSe、CdTe、CdSe/Zns、ZnSe、PbS/CdS、Ag2Te、InP/ZnS、ZnCuInS/ZnSe/ZnS、或石墨烯量子点或量子团簇中的一种或多种的组合,当然,本发明的微纳荧光颗粒也可以是非量子点,在此不做限制。
本发明的微纳荧光颗粒可以很好的贴合在被测物体上,对测量结果产生的界面温度差可以忽略不计且对被测物体无热扰动对测量结果不、无热扰动,重复性好。
另外,用来确定微纳荧光颗粒温度系数时,微纳荧光颗粒可以是一个、两个或者两个以上。
在一个实施例中,微纳荧光颗粒为一个。利用加热模块加热所述微纳荧光颗粒至特定温度,测量微纳荧光颗粒的PL光谱,根据该温度下的PL光谱和室温下微纳荧光颗粒的PL光谱,确定所述微纳荧光颗粒PL光谱特征峰的位移与温度之间的线性关系,从而确定微纳荧光颗粒的温度系数χ,χ=Δλ/ΔT,其中,Δλ为两个温度下微纳荧光颗粒特征峰的位移变化量,ΔT为温差值。
具体地,如图3所示,微纳荧光颗粒25在中低温条件下其PL谱特征峰的位移与温度有着很好的线性关系,线性关系可以表示为λ=χ*T+A,A为常数,χ为温度系数,所以温差值ΔT=T1-T2=(λ1-λ2)/χ=Δλ/χ,其中T1为待测薄膜26表面微纳荧光颗粒25加热后温度,T2为室温,λ1是待测薄膜表面微纳荧光颗粒25位置温度为T1时微纳荧光颗粒25的PL谱特征峰的位置,λ2是待测薄膜1表面微纳荧光颗粒25在室温T2时的PL谱特征峰的位置。因此,微纳荧光颗粒25的温度系数χ可以通过温度以及微纳荧光颗粒25的PL光谱确定。
在另一个实施例中,微纳荧光颗粒可以是两个。利用加热模块加热两个微纳荧光颗粒,设定加热模块的温度,测量在不同温度下微纳荧光颗粒的PL谱,确定微纳荧光颗粒的温度系数χ=Δλ/ΔT,其中,Δλ为微纳荧光颗粒特征峰随温度变化的位移变化量,ΔT为温差值。
具体地,如图2所示,微纳荧光颗粒在中低温条件下其PL谱特征峰的位移与温度有着很好的线性关系,线性关系可以表示为λ=χ*T+A,A为常数,χ为温度系数,所以两处的温差值ΔT=T1-T2=(λ1-λ2)/χ=Δλ/χ,其中T1为待测薄膜26表面微纳荧光颗粒251位置的温度,T2为待测薄膜表面微纳荧光颗粒252位置的温度,λ1是待测薄膜表面微纳荧光颗粒251位置温度为T1时微纳荧光颗粒251的PL谱特征峰的位置,λ2是待测薄膜1表面微纳荧光颗粒252位置温度为T2时微纳荧光颗粒252的PL谱特征峰的位置。因此,微纳荧光颗粒251、252的温度系数χ可以通过温度以及两处微纳荧光颗粒251、252的PL光谱确定。
在又一实施例中,微纳荧光颗粒可以是两个以上,即多个。利用加热模块加热所述微纳荧光颗粒,设定加热模块的温度,测量在不同温度下微纳荧光颗粒的PL谱,确定微纳荧光颗粒的温度系数χ=Δλ/ΔT,其中,Δλ为微纳荧光颗粒特征峰随温度变化的位移变化量,ΔT为温差值。
本步骤的主要目的就是确定微纳荧光颗粒的温度系数。
然后执行步骤S2,将待测薄膜置于衬底上,并在所述待测薄膜表面放置吸收热源和所述微纳荧光颗粒。
所述待测薄膜可以以悬空或者非悬空方式放置在所述衬底上。如图2和3所示衬底,所述衬底23可以是凹槽衬底,则所述待测薄膜26悬空在所述衬底23的凹槽上,这样可以对待测薄膜本身进行热导率测量。所述待测薄膜也可以直接放置在平面衬底上,进行综合有效热特性的测量。
所述吸收热源可以为碳颗粒、微液滴、量子点或量子团簇等等,在此不限,只要与待测薄膜有很好的热接触并且具有已知的光功率吸收系数的都行。
接着执行步骤S3,利用激光照射所述待测薄膜,通过测量所述微纳荧光颗粒的PL谱特征峰位移与激光功率变化的关系,确定关系斜率。
具体地,利用激光照射所述待测薄膜,通过吸收热源吸收激光能量产生热量,使所述待测薄膜表面微纳荧光颗粒位置产生温升,改变入射激光的功率,测量其中一个微纳荧光颗粒的PL光谱特征峰的位移随激光功率变化的线性关系,确定两者之间的关系斜率ω,ω=Δλ/ΔP,其中,ΔP为入射激光功率的变化量,Δλ为不同入射激光功率下微纳荧光颗粒PL光谱特征峰的位移变化量。
需要说明的是,既可以先测量获得微纳荧光颗粒的温度系数χ,再测量获得系数ω;也可以先测量获得系数ω,再测量获得温度系数χ,在此不限制测量顺序。
在本步骤中,优选地,所述激光光斑的直径为所述待测薄膜尺寸的1/10~1/100。
最后执行步骤S4,结合所述吸收热源的光功率吸收系数以及所述待测薄膜的形状特征参数,实现薄膜热导率的测量。
本步骤中,根据热导率公式k=(αχ/ω)*(wh/l)-1,获得待测薄膜的热导率,α为所述吸收热源的光功率吸收系数。
具体推导如下:
从待测薄膜的热导G定义式出发,其公式推导如下:
G=k*wh/l=αΔP/ΔT,由此,
k=(αΔP/ΔT)/(wh/l)
其中,上式中k为待测薄膜的热导率,α是吸收热源的光功率吸收系数,ΔP是入射激光变化量,αΔP为待测薄膜吸收的功率差值,ΔT为温差值,w为待测薄膜悬空宽度,h为厚度,l为悬空长度或者两处微纳荧光颗粒之间的距离。当微纳荧光颗粒为多个时,公式中的l为lxy,表示第x个微纳荧光颗粒与y微纳荧光颗粒之间的距离,测出来的热导率k则为第x个微纳荧光颗粒与y微纳荧光颗粒之间的距离范围内的薄膜热导率。
将ΔT=T1-T2=(λ1-λ2)/χ=Δλ/χ代入上式可以得到:k=χ*(Δλ/αΔP)-1/(wh/l),在该公式中含有Δλ/ΔP,由于在同一环境温度条件下薄膜材料的热导G=αΔP/ΔT基本不发生改变,所以吸收功率差值αΔP与温差ΔT的比值是不变的,由ΔT=Δλ/χ可以推出αΔP与Δλ也是线性关系。因此,通过改变入射激光的功率P,再测量待测薄膜表面微纳荧光颗粒的PL谱特征位移关系可以确定Δλ/ΔP的关系斜率值ω,最后,其热导率公式简化为:k=αχ/ω*(wh/l)-1,其中的χ和ω值由步骤S1和S3的方法来测量确定,α是已知常数。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种基于微纳荧光颗粒的薄膜热导率测量方法,其特征在于,所述测量方法至少包括:
提供微纳荧光颗粒,加热所述微纳荧光颗粒,通过测量所述微纳荧光颗粒PL谱特征峰位移与温度变化的关系,确定温度系数;
将待测薄膜置于衬底上,并在所述待测薄膜表面放置吸收热源和所述微纳荧光颗粒;
利用激光照射所述待测薄膜,通过测量所述微纳荧光颗粒的PL谱特征峰位移与激光功率变化的关系,确定关系斜率;
最后结合所述吸收热源的光功率吸收系数以及所述待测薄膜的形状特征参数,实现薄膜热导率的测量。
2.根据权利要求1所述的基于微纳荧光颗粒的薄膜热导率测量方法,其特征在于:所述测量方法具体包括如下步骤:
1-1)提供一衬底,所述衬底上放置悬空宽度为w、厚度为h的待测薄膜,并在所述待测薄膜表面放置一吸收热源和两个距离为l的微纳荧光颗粒;
1-2)利用加热模块加热两个所述微纳荧光颗粒,设定加热模块的温度,测量在不同温度下所述微纳荧光颗粒的PL谱,确定所述微纳荧光颗粒的温度系数χ=Δλ/ΔT,其中,Δλ为所述微纳荧光颗粒特征峰随温度变化的位移变化量,ΔT为温差值;
1-3)利用激光照射所述待测薄膜,通过所述吸收热源吸收激光能量产生热量,使所述待测薄膜表面所述微纳荧光颗粒位置产生温升,改变入射激光的功率,测量其中一个微纳荧光颗粒的PL光谱特征峰的位移随激光功率变化的线性关系,确定两者之间的关系斜率ω,ω=Δλ/ΔP,其中,ΔP为入射激光功率的变化量,Δλ为不同入射激光功率下微纳荧光颗粒PL光谱特征峰的位移变化量;
1-4)最后根据热导率公式k=(αχ/ω)*(wh/l)-1,获得所述待测薄膜的热导率,α为所述吸收热源的光功率吸收系数。
3.根据权利要求1所述的基于微纳荧光颗粒的薄膜热导率测量方法,其特征在于:所述测量方法具体包括如下步骤:
2-1)提供一衬底,所述衬底上放置悬空宽度为w、悬空长度为l、厚度为h的待测薄膜,并在所述待测薄膜表面放置一吸收热源和一微纳荧光颗粒;
2-2)利用加热模块加热所述微纳荧光颗粒至特定温度,测量所述微纳荧光颗粒的PL光谱,根据该温度下的PL光谱和室温下所述微纳荧光颗粒的PL光谱,确定所述微纳荧光颗粒PL光谱特征峰的位移与温度之间的线性关系,从而确定所述微纳荧光颗粒的温度系数χ,χ=Δλ/ΔT,其中,Δλ为两个温度下所述微纳荧光颗粒特征峰的位移变化量,ΔT为温差值;
2-3)改变入射激光的功率,根据激光功率与所述微纳荧光颗粒PL光谱特征峰的位移的线性关系,确定两者之间的关系斜率ω,ω=Δλ/ΔP,其中,ΔP为入射激光功率的变化量,Δλ为不同入射激光功率下所述微纳荧光颗粒PL光谱特征峰的位移变化量;
2-4)最后根据热导率公式k=(αχ/ω)*(wh/l)-1,获得所述待测薄膜的热导率,α为所述吸收热源的光功率吸收系数。
4.根据权利要求1所述的基于微纳荧光颗粒的薄膜热导率测量方法,其特征在于:所述测量方法具体包括如下步骤:
3-1)提供一衬底,所述衬底上放置悬空宽度为w、厚度为h的待测薄膜,并在所述待测薄膜表面放置一吸收热源和N个微纳荧光颗粒,其中各个微纳荧光颗粒的距离分别为l11,l12,l13……lxy,其中x,y表示第x个微纳荧光颗粒与第y个微纳荧光颗粒之间的距离,x与y都小于N,N>2;
3-2)利用加热模块加热所述微纳荧光颗粒,设定加热模块的温度,测量在不同温度下所述微纳荧光颗粒的PL谱,确定所述微纳荧光颗粒的温度系数χ=Δλ/ΔT,其中,Δλ为所述微纳荧光颗粒特征峰随温度变化的位移变化量,ΔT为温差值;
3-3)利用激光照射所述待测薄膜,通过所述吸收热源吸收激光能量产生热量,使所述待测薄膜表面所述微纳荧光颗粒位置产生温升,改变入射激光的功率,测量其中一个微纳荧光颗粒的PL光谱特征峰的位移随激光功率变化的线性关系,确定两者之间的关系斜率ω,ω=Δλ/ΔP,其中,ΔP为入射激光功率的变化量,Δλ为不同入射激光功率下微纳荧光颗粒PL光谱特征峰的位移变化量;
3-4)最后根据热导率公式kxy=(αχ/ω)*(wh/lxy)-1,获得所述待测薄膜的热导率,α为所述吸收热源的光功率吸收系数,其中kxy为第x个微纳荧光颗粒与第y个微纳荧光颗粒之间的距离范围内的薄膜热导率。
5.根据权利要求1所述的基于微纳荧光颗粒的薄膜热导率测量方法,其特征在于:加热所述微纳荧光颗粒的方式可以为激光加热或者原子探针式加热。
6.根据权利要求1所述的基于微纳荧光颗粒的薄膜热导率测量方法,其特征在于:所述吸收热源为碳颗粒、微液滴、量子点或量子团簇。
7.根据权利要求1所述的基于微纳荧光颗粒的薄膜热导率测量方法,其特征在于:所述激光光斑的直径为所述待测薄膜尺寸的1/10~1/100。
8.根据权利要求1所述的基于微纳荧光颗粒的薄膜热导率测量方法,其特征在于:所述待测薄膜以悬空或者非悬空方式放置在所述衬底上。
9.根据权利要求8所述的基于微纳荧光颗粒的薄膜热导率测量方法,其特征在于:所述待测薄膜若以悬空方式放置在所述衬底上,所述衬底具有凹槽,所述待测薄膜悬空在所述衬底的凹槽上。
10.根据权利要求1所述的基于微纳荧光颗粒的薄膜热导率测量方法,其特征在于:所述微纳荧光颗粒包括PbSe、CdSe、CdTe、CdSe/Zns、ZnSe、PbS/CdS、Ag2Te、InP/ZnS、ZnCuInS/ZnSe/ZnS、石墨烯量子点或量子团簇中的一种或多种的组合。
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