微纳器件中近场热辐射现象的特性分析
悬空二氧化硅(SiO2)薄膜结构广泛用于制作微纳器件.悬空薄膜与衬底间微、纳米量级的间隙会导致两者间出现近场辐射传热,破坏悬空薄膜的绝热性能,使器件丧失应用的功能.本文对悬空薄膜与衬底间的近场热辐射现象进行了建模分析:首先,基于经典辐射传热理论将悬空薄膜与衬底之间的近场辐射传热归结为平行平板间的电磁波传输问题;其次,将SiO2平板内带电粒子运动引起的涨落电流作为热辐射源,利用涨落耗散理论得出涨落电流的统计模型;最后,利用格林函数法求解麦克斯韦方程得到涨落电流的辐射电磁场,在此基础上得到平行SiO2平板间近场辐射传热的仿真计算模型.通过仿真研究得出:近场辐射传热与辐射物体间距的平方成反比;以经典热辐射理论为依据设计室温(293K)状态下使用的器件时,为保证器件绝热性能的实际指标和设计指标一致,器件的悬空薄膜与衬底的间距应不小于700nm.
微纳器件 结构设计 二氧化硅薄膜 近场热辐射 绝热性能
冯冲 唐祯安 余隽 张俊星 马彪 施展
大连民族大学,辽宁大连116600 大连理工大学,辽宁大连116024
国内会议
成都
中文
125-129
2016-10-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）