[發(fā)明專(zhuān)利]一種納米線(xiàn)圍柵器件散熱特性的測(cè)試結(jié)構(gòu)和測(cè)試方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210006026.8
• 申請(qǐng)日: 2012-01-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102569262A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃如;林增明;王潤(rùn)聲;鄒積彬;孫帥
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01L23/544
• 分類(lèi)號(hào): H01L23/544;G01N21/65;B82Y35/00
• 代理公司: 北京萬(wàn)象新悅知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11360
• 代理人: 賈曉玲

1.一種納米線(xiàn)圍柵器件散熱特性的測(cè)試結(jié)構(gòu)，所述測(cè)試結(jié)構(gòu)包括源(1)、漏(2)、柵(3)，其特征是，源(1)和漏(2)由一根懸空納米線(xiàn)(5)相連；漏(2)端包含加熱結(jié)構(gòu)；所述結(jié)構(gòu)采用的是圍柵結(jié)構(gòu)，即柵(3)將納米線(xiàn)(5)包圍起來(lái)；柵(3)的一端與一個(gè)接線(xiàn)板(4)相連。

2.如權(quán)利要求1所述的測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征是，所述加熱結(jié)構(gòu)為在漏(2)上盤(pán)繞一層金屬線(xiàn)(6)作為加熱端。

3.如權(quán)利要求1所述的測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征是，在柵(3)和納米線(xiàn)(5)之間有一層?xùn)叛酢?/p>

4.如權(quán)利要求3所述的測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征是，所述柵氧為厚度為5nm氧化硅。

5.如權(quán)利要求1所述的測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征是，所述納米線(xiàn)(5)的直徑為10nm，長(zhǎng)度為10um，柵長(zhǎng)為200nm。

6.如權(quán)利要求1所述的測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征是，所述源(1)、漏(2)和納米線(xiàn)(5)采用的材料是硅，所述柵(3)和接線(xiàn)板(4)采用的材料是多晶硅。

7.一種納米線(xiàn)圍柵器件散熱特性的測(cè)試方法，包括如下步驟：

1)制作N個(gè)權(quán)利要求1)所述的測(cè)試結(jié)構(gòu)，各個(gè)測(cè)試結(jié)構(gòu)中柵距源端的距離各不相同；

2)通過(guò)漏端的加熱結(jié)構(gòu)進(jìn)行加熱，使漏端溫度升高，而測(cè)試結(jié)構(gòu)的其他部分保持室溫，當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)各部分的溫度不再變化時(shí)，即在納米線(xiàn)中產(chǎn)生了一個(gè)穩(wěn)定的熱流；

3)從納米線(xiàn)與源端連接處起直到與漏端連接處，每隔一定的距離d在納米線(xiàn)上取一個(gè)點(diǎn)，并測(cè)出該點(diǎn)的溫度，將得到的所有點(diǎn)以柵為界限分為兩組，分別作出各組點(diǎn)距源的距離與溫度變化的曲線(xiàn)，提取所述曲線(xiàn)的斜率，靠近源端的組的曲線(xiàn)斜率記作

S1，靠近漏端的組的曲線(xiàn)斜率記作S；

4)用P₁表示通過(guò)源端散去的熱量，P₂表示通過(guò)柵到接線(xiàn)板散去的熱量，通過(guò)3)所得的斜率計(jì)算各個(gè)測(cè)試結(jié)構(gòu)的散熱比：P₂/P₁＝(S-S₁)/S₁，并畫(huà)出其隨著與源端的距離變化的曲線(xiàn)，按照曲線(xiàn)的趨勢(shì)推算出當(dāng)柵距源端的距離能夠與柵與源端距離為納米量級(jí)的器件比擬時(shí)的P₂/P₁，從而得出小尺寸器件時(shí)的散熱的主要途徑。

8.如權(quán)利要求7所述的測(cè)試方法，其特征是，所述測(cè)試結(jié)構(gòu)，在漏上盤(pán)繞一層金屬線(xiàn)作為加熱端，通過(guò)給所述金屬線(xiàn)加一穩(wěn)定的直流電對(duì)測(cè)試結(jié)構(gòu)進(jìn)行加熱。

9.如權(quán)利要求7所述的測(cè)試方法，其特征是，所述步驟3)中，采用拉曼光譜法測(cè)量各點(diǎn)的溫度。

10.如權(quán)利要求7所述的測(cè)試方法，其特征是，步驟1)中，改變柵距源端距離為0.5um-5um，每隔0.5um制作一組測(cè)試結(jié)構(gòu)。