用于微芯片的新型2D材料的热性能现在可以很好地测量

制造更小、更强大的芯片需要新的超薄材料：只有1个原子厚，甚至只有几个原子厚的2D材料。例如，想想石墨烯或超薄硅膜

代尔夫特大学的科学家们在应用这些材料方面迈出了重要的一步：他们现在可以测量超薄硅膜的重要热性能。他们的方法的一个主要优点是不需要与膜进行物理接触，因此可以测量原始性质，不需要复杂的制造

研究结果发表在《APL材料》杂志上

“极薄的膜与我们周围看到的材料具有非常不同的性质。例如，石墨烯比钢更坚固，但非常灵活，”代尔夫特大学研究员Gerard Verbest说。“只要正确理解这些特性，这些特性使这些材料非常适合用于传感器。”

与许多电子产品一样，热传导是实现最佳性能的一大挑战。它有助于确定材料对芯片或传感器必须承载的特定负载的响应程度。二维的热传导与三维的热传导有着根本的不同

研究人员使用光学力学方法提取了由2H-TaS2、FePS3、多晶硅、MoS2和WSe2制成的超薄膜的热膨胀系数、比热和热导率。它包括使用功率调制激光器驱动悬浮膜，并使用第二个激光器测量其随时间变化的偏转。通过这种方式，可以测量膜的温度相关机械基本共振频率和膜冷却时的特征热时间常数

科学与工业之间的合作对这项技术的发展至关重要。Verbest说：“通过在这个项目中测量薄硅膜，我们展示了我们在代尔夫特开发的技术，用于研究与半导体行业相关的材料。这给研究带来了额外的推动力，因为这些见解可能会立即带来未来的工业应用，这对荷兰很重要，也是此类研究的重要动机。”。这项研究提供了一种光学力学方法来测定超薄悬浮膜的热性能，而用其他方法很难测量这些热性能。它为提高我们对二维极限热传输的理解提供了一条途径，并促进了具有专用热性能的二维结构的工程设计