[发明专利]一种基于微纳荧光颗粒的薄膜热导率测量系统

权利要求书

1.一种基于微纳荧光颗粒的薄膜热导率测量系统，其特征在于，所述测量系统至少包括：样品结构模块、成像光路模块以及激光发射和光谱测量模块；

所述样品结构模块至少包括衬底、待测薄膜、吸收热源和微纳荧光颗粒；其中，所述待测薄膜置于所述衬底上，所述吸收热源和微纳荧光颗粒放置在所述待测薄膜表面；或者所述微纳荧光颗粒直接放置在所述衬底上；

所述成像光路模块安装在所述样品结构模块的上方，用于提取所述待测薄膜的形状特征参数；

所述激光发射和光谱测量模块用于照射待测薄膜以使所述吸收热源吸收激光能量产生热量，同时使微纳荧光颗粒受到激光激发产生荧光，并对光谱进行测量。

2.根据权利要求1所述的基于微纳荧光颗粒的薄膜热导率测量系统，其特征在于，所述成像光路模块至少包括光源、第一半透半反射镜、选择窗口、物镜以及图像传感器；

所述选择窗口包括有反射镜一侧和无反射镜一侧；

从所述光源发出的光通过所述第一半透半反射镜的反射作用进入所述选择窗口无反射镜一侧，再经过物镜聚焦在所述待测薄膜表面，反射的光原路返回，通过所述第一半透半反射镜的透射作用进入所述图像传感器，最后传给计算机成像，从而提取到所述待测薄膜的形状特征参数。

3.根据权利要求2所述的基于微纳荧光颗粒的薄膜热导率测量系统，其特征在于：所述激光发射和光谱测量模块至少包括：可调功率激光器、第二半透半反射镜、滤镜以及光谱仪；

从所述可调功率激光器发出的激光通过所述第二半透半反射镜的透射作用进入所述选择窗口有反射镜一侧，反射的光再经过所述物镜聚焦在所述待测薄膜表面，使待测薄膜表面的微纳荧光颗粒受激发产生荧光以及使所述吸收热源吸收激光能量产生热量，所述微纳荧光颗粒激发的荧光沿原光路返回并通过所述第二半透半反射镜的反射作用进入滤镜，通过所述滤镜将荧光中含有入射激光波长的光滤掉，滤后的荧光入射至所述光谱仪中，最后将光谱数据传给计算机。

4.根据权利要求1所述的基于微纳荧光颗粒的薄膜热导率测量系统，其特征在于：所述样品结构模块放置在腔体中；

所述腔体顶部设置有正对样品的透射窗口，所述成像光路模块以及所述激光发射和光谱测量模块所发出的光均通过所述透射窗口照射到所述待测薄膜表面；

所述腔体底部设置有微调台，用于调整真空腔体中样品的水平度。

5.根据权利要求4所述的基于微纳荧光颗粒的薄膜热导率测量系统，其特征在于：所述腔体若为真空腔体，则所述真空腔体通过真空管分别连接一分子泵、机械泵以及真空计，以保证所述真空腔体内的真空效果。

6.根据权利要求4所述的基于微纳荧光颗粒的薄膜热导率测量系统，其特征在于：所述透射窗口为石英玻璃窗口，所述微调台为手动微调台。

7.根据权利要求1所述的基于微纳荧光颗粒的薄膜热导率测量系统，其特征在于：所述衬底为平面衬底结构或者具有凹槽的衬底结构。

8.根据权利要求7所述的基于微纳荧光颗粒的薄膜热导率测量系统，其特征在于：在所述待测薄膜表面放置2个或2个以上的所述微纳荧光颗粒，所述待测薄膜的形状特征参数包括待测薄膜的悬空宽度w、厚度h以及两个微纳荧光颗粒之间的距离l。

9.根据权利要求7所述的基于微纳荧光颗粒的薄膜热导率测量系统，其特征在于：在所述待测薄膜表面放置1个所述微纳荧光颗粒，所述待测薄膜的形状特征参数包括待测薄膜的悬空宽度w、悬空长度l以及厚度h。

10.根据权利要求1所述的基于微纳荧光颗粒的薄膜热导率测量系统，其特征在于：所述衬底放置在一样品台上。

11.根据权利要求10所述的基于微纳荧光颗粒的薄膜热导率测量系统，其特征在于：所述样品台为加热台，与所述加热台相连有控温仪。

12.根据权利要求1所述的基于微纳荧光颗粒的薄膜热导率测量系统，其特征在于：所述吸收热源为碳颗粒、微液滴、量子点或量子团簇。

13.根据权利要求1所述的基于微纳荧光颗粒的薄膜热导率测量系统，其特征在于：所述微纳荧光颗粒包括PbSe、CdSe、CdTe、CdSe/Zns、ZnSe、PbS/CdS、Ag₂Te、InP/ZnS、ZnCuInS/ZnSe/ZnS、石墨烯量子点或量子团簇中的一种或多种的组合。