通过电子显微镜探测界面跨界面的传输动力学

2025-06-22 19:04来源:本站

  了解跨物质界面的热传输机制对于推进半导体技术至关重要,尤其是在极限密度下运行的微型设备中1,2。尽管从理论上建立了界面声子介导的过程3,4,5,6是半导体中界面热传输的主要机制,但由于测量温度和非平衡声子在跨埋入界面的界面8,9,9,10,101111中,它们的纳米级动力学在实验上仍然难以捉摸。在这里,我们通过在电子显微镜中使用原位振动电子损坏光谱(EEL)来克服这些局限性,以在热传输过程中跨Aln-SIC界面跨Aln-SIC界面,并绘制次纳米分辨率下的非平衡声子占用。我们观察到界面上约2 nm内的温度急剧下降,从而直接提取相对界面热电阻(ITR)。在热传输过程中,声子模式在界面处的导热率的不匹配会导致附近的大量非平衡声子,这使得界面模式的种群在向前和反向热流下不同,并导致ALN光学声子的模态温度发生明显变化。这些结果揭示了(子)纳米级的声子传输动力学,并建立了界面模式涉及的非弹性声子散射机制,为热接口工程提供了宝贵的见解。

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