[发明专利]一种薄膜接触热阻的测试方法

权利要求书

1.一种薄膜接触热阻的测试方法，其特征在于，包括：

在三个衬底上分别制备第一待测薄膜、第二待测薄膜以及依次层叠的所述第一待测薄膜和所述第二待测薄膜，所述层叠结构表示第三待测薄膜，并在每个衬底对应的薄膜上表面制备金属加热传感器；其中，每个衬底的厚度大于该衬底上部的金属加热传感器在该衬底中的热穿透深度，且该衬底上部的薄膜厚度小于所述热穿透深度；

向每个金属加热传感器通入交流电信号并测试基波电压和三次谐波电压，以分别基于三倍频法，计算得到第一待测薄膜、第二待测薄膜和第三待测薄膜的热阻；由第三待测薄膜的热阻与第一待测薄膜和第二待测薄膜的热阻加和的差值得到第一待测薄膜和第二待测薄膜之间的接触热阻；

其中，每个所述衬底的厚度大于500μm，每个所述衬底的材料为高热导率材料；

所述第一待测薄膜和所述第二待测薄膜的厚度为0.5nm～5μm，则所述第三待测薄膜的厚度为1nm～10μm；则将每个待测薄膜内部按照不存在温度梯度进行热阻计算处理，即每个待测薄膜中整体产生一个与频率无关的温升，根据公式计算每个待测薄膜的热导率k，再根据公式R＝d/k计算每个待测薄膜的热阻R，式中，P为金属加热传感器上的热功率，d为待测薄膜的厚度，b和l分别为金属加热传感器的线宽和长度，ΔT和ΔT_s分别为金属加热传感器的温升和衬底的温升。

2.根据权利要求1所述的一种薄膜接触热阻的测试方法，其特征在于，三个所述金属加热传感器的材料分别独立的选自金、银和铂中的任一种。

3.根据权利要求1所述的一种薄膜接触热阻的测试方法，其特征在于，当存在一个衬底，其所对应的与金属加热传感器接触的薄膜材料为半导体或导体材料时，则在薄膜上表面上制备金属加热传感器前先制备一层绝缘薄膜。

4.根据权利要求1至3任一项所述的一种薄膜接触热阻的测试方法，其特征在于，每个衬底上部的薄膜总厚度满足如下条件：

薄膜总厚度小于该衬底上部的金属加热传感器在该衬底中的热穿透深度的十分之一。

5.根据权利要求1所述的一种薄膜接触热阻的测试方法，其特征在于，每个所述金属加热传感器的线宽为10μm～50μm，长度为1mm～5mm。