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由 SU-8 柱直接创建真空间隙低至 190 nm 的宏观板间超普朗克辐射传热及其电容法表征

应用物理 2020-05-06 v2

摘要

本工作中,我们实验演示了在室温以上 74.7 K 温差下,面积为 1x1 cm2 的重掺杂硅芯片之间,在 190 nm 真空间隙距离处,近场热辐射增强超过黑体极限 11 倍。SU-8 聚合物柱因其低导热性使传导小于总传热量的 6%,被精心制备成不同高度,以直接创建由电容测量原位精确确定的从 507 nm 到 190 nm 的真空间隙。实验结果由基于涨落电动力学的理论计算验证,其揭示增强机制主要为耦合的表面等离激元极化子。此处开发的实验方法将促进由导电材料(如金属、石墨烯和透明导电氧化物,此外还有重掺杂半导体)制成的近场辐射器件在热能转换、辐射热整流和辐射热调制方面的潜在应用。

关键词

引用

@article{arxiv.1909.05395,
  title  = {Super-Planckian Radiative Heat Transfer between Macroscale Plates with Vacuum Gaps Down to 190 nm Directly Created by SU-8 Posts and Characterized by Capacitance Method},
  author = {Xiaoyan Ying and Payam Sabbaghi and Nicole Sluder and Liping Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1909.05395},
  year   = {2020}
}