利用超快激光时域光谱学对纳米材料中电子与声子动力学的实验研究

随着纳米技术发展的快速进步，如今微纳电子器件的基本单元（即晶体管）的尺寸已深入纳米尺度。为了追求更便宜、更快的纳米电子器件，晶体管的尺寸不断缩小。随着纳米电子器件的微型化，电阻率急剧增加，导致发热量快速增长。纳米材料中的发热和有限的热耗散已成为下一代纳米电子器件发展中的关键问题。铜被广泛应用于纳米电子器件中作为导电材料，在室温下，电子-声子散射是铜纳米线电阻率的主导因素。同时，在绝缘体、本征及轻掺杂半导体中，声子是热的主要载体。热传输是声子传输的集合，强烈依赖于声子频率。此外，由于空间限域效应，纳米材料中的声子传输行为可能与块体材料存在根本差异。然而，由于缺乏合适的实验技术，纳米材料中尺寸对电子-声子散射的影响以及频率依赖的声子传输在很大程度上仍未被探索。本论文主要关注纳米材料中载流子动力学和声学声子传输的研究。