传播距离

观察由数百微米表面声子极化子传播距离介导的热传输

微纳米电子器件中的有效散热需要在室温以上运行的热载体长距离传播。然而，热声子（介电纳米材料中的主要热载体）仅在几百纳米之后就会耗散热能。理论预测表面声子极化子 (SPhP) 的平均自由程可达数百微米，这可能会改善纳米材料的整体散热。在这项工作中，我们通过实验证明了 SPhP 的这种长距离热传输。使用 3 x 技术，我们测量了不同加热器-传感器距离、膜厚度和温度下 SiN 纳米膜的平面内热导率。我们发现薄纳米膜支持 SPhP 的热传输，这可以通过热导率随温度升高而增加来证明。值得注意的是，距离加热器 200 lm 处测得的热导率始终高于距离加热器 100 lm 处测得的热导率。这一结果表明，SPhP 的热传导至少在数百微米范围内呈准弹道形式。我们的研究结果为室温以上宏观距离的相干热操控铺平了道路，这将影响热管理和极化子学的应用。