基于雙層微量熱計(jì)的金屬薄膜熱容及熔點(diǎn)的研究.pdf

1、薄膜材料被廣泛應(yīng)用于MEMS（微電子機(jī)械系統(tǒng)）、半導(dǎo)體和光學(xué)器件中，其熱物性是器件熱設(shè)計(jì)的必要參數(shù)。對(duì)于準(zhǔn)二維的亞微米厚度薄膜材料，由于其熱容十分微小，必須設(shè)計(jì)專(zhuān)用微量熱計(jì)來(lái)測(cè)量熱容和熔點(diǎn)。
　　常規(guī)微量熱計(jì)加載薄膜樣品時(shí)需將薄膜樣品定位淀積到微量熱計(jì)溫度分布最均勻的中心樣品區(qū)域，操作十分困難、誤差大且成功率低。為此，本文設(shè)計(jì)一種樣品自對(duì)準(zhǔn)淀積的雙層薄膜量熱計(jì)結(jié)構(gòu)，并針對(duì)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)建立合理的量熱模型，采用表面微加工與體硅微加工技術(shù)

2、相結(jié)合的方法，制造了熱容小、靈敏度高操作簡(jiǎn)單的快速熱掃描雙層薄膜微量熱計(jì)。設(shè)計(jì)并改進(jìn)了薄膜熱容測(cè)試系統(tǒng)。
　　采用恒流脈沖方式取代原有測(cè)試系統(tǒng)的恒壓脈沖方式，簡(jiǎn)化了信號(hào)采集過(guò)程;改用占空比可調(diào)的脈沖發(fā)生器代替函數(shù)發(fā)生器，使系統(tǒng)能夠提供功率更高的加熱脈沖;采用儀用放大電路代替普通差分放大電路，大大提高了系統(tǒng)信噪比;采用高精度AD數(shù)據(jù)采集卡替代示波器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，減小了電壓測(cè)量誤差，使熔化相變吸熱峰的準(zhǔn)確測(cè)量得以實(shí)現(xiàn)。改進(jìn)后的系統(tǒng)測(cè)量