多晶金属纳米薄膜热导率和电导率的研究

金属纳米薄膜导热和导电性能的研究是微电子和光电子工业发展中的关键课题之一，开展相关研究具有重要的科学意义和实用价值。本项目将采用电子束－物理气相沉积法（EB-PVD）制备金、铂、钴、铬和钛等金属材料的悬浮纳米薄膜，用一维稳态通电加热法同时测量不同厚度的纳米薄膜在不同温度条件下的面向热导率和电导率，并利用X射线衍射分析仪和透射电子显微镜测量薄膜平均晶粒尺寸和微观组织结构，研究多晶金属纳米薄膜热导率和电导率的尺寸效应和晶界效应，探讨热导率、电导率与其内部微观组织结构之间的内在联系。基于量子力学第一性原理和玻尔兹曼输运方程对受限空间内以自由电子为载体的电荷输运和能量输运的微观物理机制进行理论分析与数值模拟，建立适用于多晶金属纳米薄膜导电和导热性质的分析模型，为实际应用提供科学依据。