键合Si/SiC界面热边界导热的增强与映射
材料科学
2024-06-26 v1
摘要
碳化硅因其高导热性和大带隙，是用于高效热管理的绝缘体上硅晶圆的一种有前景的衬底。然而，在晶圆尺度上，在碳化硅衬底上制造具有高且均匀的热边界导热的硅器件层颇具挑战。在本研究中，采用室温表面活化键合法制备了4英寸硅上碳化硅晶圆，并使用时域热反射法测量了热边界导热。在键合后的样品中，测得的热边界导热为109 MW/m²K，在750°C退火后提升至293 MW/m²K，与先前报道的通过键合法形成的硅-碳化硅界面的值相比，提高了78%。这种增强归因于界面处不存在氧化层。此外，我们通过结合时域热反射法映射与数学模型来消除实验中随机误差的影响，评估了绝缘体上硅系统中热边界导热的实际空间分布。退火前后的空间分布分别为7%和17%。这种变化凸显了在设计热管理系统时考虑热边界导热分布的必要性。
引用
@article{arxiv.2406.17275,
title = {Enhancing and Mapping Thermal Boundary Conductance across Bonded Si/SiC Interface},
author = {Rulei Guo and Bin Xu and Fengwen Mu and Junichiro Shiomi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.17275},
year = {2024}
}