🇺🇸 MIT разработал метод локальной тепловой метрологии для многослойных полупроводнико... — 19 августа 2026 г. в 07:47:00.859
🇺🇸 MIT разработал метод локальной тепловой метрологии для многослойных полупроводниковых структур Исследователи американского Массачусетского технологического института (MIT) совместно с Argonne National Laboratory продемонстрировали метод измерения теплопереноса в тонкопленочных структурах с использованием ультрабыстрой рентгеновской дифракции. В отличие от распространенных оптических методов, новый подход позволяет исследовать не только поверхность, но и отдельные слои и границы раздела внутри многослойного устройства. 🔬 Принцип метода основан на регистрации деформации кристаллической решетки при нагреве. Короткий лазерный импульс локально нагревает образец, после чего сфокусированный рентгеновский пучок фиксирует изменение межатомных расстояний по мере распространения тепла. В эксперименте использовался лазер с длиной волны 343 нм и длительностью импульса 400 фс, а также рентгеновский пучок энергией 11 кэВ диаметром около 1 мкм. Смещение между областью нагрева и рентгеновским зондом контролировалось с точностью 1 мкм. 🧪 В качестве тестовой структуры исследователи использовали пленку GaN толщиной 500 нм, перенесенную на кремниевую подложку толщиной 500 мкм. Метод позволил одновременно определить теплопроводность GaN в плоскости слоя и тепловую проводимость границы раздела GaN/Si, то есть раздельно оценить перенос тепла внутри материала и через интерфейс между двумя слоями. Полученные значения были дополнительно сопоставлены с измерениями методом частотно-зависимой терморефлектометрии. 💿 Практическая ценность метода заключается в возможности перейти от усредненной оценки тепловых свойств всей структуры к локальной метрологии отдельных слоев, интерфейсов и дефектов. Это особенно актуально для современных многослойных микросхем и гетероструктур, где тепловое сопротивление отдельных границ раздела может ограничивать характеристики всего устройства. В эксперименте складка в пленке GaN снижала локальную теплопроводность примерно в 4 раза, а проводимость интерфейса GaN/Si на 25%, хотя при усредненном измерении такой локальный эффект мог бы быть существенно менее заметен. #ЭлМаш #технологии