本發(fā)明主要涉及到微納半導(dǎo)體測試，尤其是一種測量懸空石墨烯/二維材料異質(zhì)結(jié)界面熱導(dǎo)率的方法。
背景技術(shù)：
1、當(dāng)前，隨著智能設(shè)備的快速發(fā)展，芯片向著更為集成化和小型化發(fā)展，單個芯片上可集成的晶體管數(shù)量已達到數(shù)十億級別，電子器件的散熱成為制約其發(fā)展的重要因素，熱管理挑戰(zhàn)成為一項難題。
2、懸空結(jié)構(gòu)石墨烯能有效消除粗糙襯底引起的褶皺、載流子散射和隨機摻雜等影響，具有零質(zhì)量狄拉克費米子、高的載流子遷移率、高的導(dǎo)熱系數(shù)、優(yōu)異的力學(xué)和熱穩(wěn)定性等卓越的本征物理特性，使其在高頻電子器件、紅外光電探測等關(guān)鍵領(lǐng)域有著十分重要的應(yīng)用前景。石墨烯與二維材料構(gòu)成的異質(zhì)結(jié)體系能有效調(diào)控石墨烯的電學(xué)性能，如通過六方氮化硼覆蓋石墨烯構(gòu)成的異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)，能有效保護石墨烯，避免石墨烯被高溫氧化，從而使器件能承受更高的電流密度。
3、隨著晶體管尺寸越來越小,?內(nèi)部界面數(shù)量越來越多，目前針對懸空石墨烯/二維材料異質(zhì)結(jié)界面熱導(dǎo)率的測量方法還未曾報道，亟需一種方法來精確測量懸空石墨烯/二維材料異質(zhì)結(jié)的界面熱導(dǎo)率。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種測量懸空石墨烯/二維材料異質(zhì)結(jié)界面熱導(dǎo)率的方法，能夠?qū)崿F(xiàn)懸空石墨烯/二維材料異質(zhì)結(jié)界面熱導(dǎo)率的精確測量，用于填補測量懸空石墨烯/二維材料異質(zhì)結(jié)界面熱導(dǎo)率方法的空白。
2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
3、一種測量懸空石墨烯/二維材料異質(zhì)結(jié)界面熱導(dǎo)率的方法，包括以下步驟：
4、s1確定待測量的懸空石墨烯/二維材料異質(zhì)結(jié)器件，對懸空石墨烯/二維材料異質(zhì)結(jié)器件的異質(zhì)結(jié)區(qū)域開展不同環(huán)境溫度下的拉曼光譜測試，測量不同環(huán)境溫度下的懸空石墨烯/二維材料異質(zhì)結(jié)器件中石墨烯和二維材料的拉曼光譜，通過懸空石墨烯/二維材料異質(zhì)結(jié)器件中石墨烯和二維材料的拉曼光譜峰位隨環(huán)境溫度的變化關(guān)系對石墨烯、二維材料的環(huán)境溫度系數(shù)進行標(biāo)定；
5、s2在真空環(huán)境下，測量懸空石墨烯/二維材料異質(zhì)結(jié)器件中拉曼光譜峰位偏移量隨外加電壓的變化關(guān)系，包括石墨烯拉曼光譜峰位和二維材料拉曼光譜峰位隨外加電壓變化的偏移量；
6、s3根據(jù)標(biāo)定得到的石墨烯、二維材料的環(huán)境溫度系數(shù)、在設(shè)定電壓作用下石墨烯拉曼光譜峰位和二維材料拉曼光譜峰位的偏移量，分別計算出在設(shè)定電壓下懸空石墨烯/二維材料異質(zhì)結(jié)器件中石墨烯和二維材料的晶格溫度差；
7、s4由在設(shè)定電壓下懸空石墨烯/二維材料異質(zhì)結(jié)器件中石墨烯和二維材料的晶格溫度差、懸空石墨烯/二維材料異質(zhì)結(jié)器件其異質(zhì)結(jié)界面的接觸面積和懸空石墨烯/二維材料異質(zhì)結(jié)器件設(shè)定電壓下的注入電功率數(shù)值，計算出在設(shè)定電壓下懸空石墨烯/二維材料異質(zhì)結(jié)器件的界面熱導(dǎo)率。
8、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果有：
9、本發(fā)明提供的測量懸空石墨烯/二維材料異質(zhì)結(jié)界面熱導(dǎo)率的方法，填補了測量懸空石墨烯/二維材料異質(zhì)結(jié)界面熱導(dǎo)率方法的空白，解決了懸空石墨烯/二維材料異質(zhì)結(jié)界面熱導(dǎo)率測量方法從無到有的問題。
10、本發(fā)明提供的測量懸空石墨烯/二維材料異質(zhì)結(jié)界面熱導(dǎo)率的方法，包括標(biāo)定懸空石墨烯/二維材料異質(zhì)結(jié)器件中石墨烯和二維材料的環(huán)境溫度系數(shù)、測量設(shè)定電壓下石墨烯和二維材料拉曼光譜峰位偏移量、測量石墨烯和二維材料晶格溫度差及異質(zhì)結(jié)界面熱導(dǎo)率四個步驟，測試步驟簡單，可操作性強，且可拓展適用于所有懸空異質(zhì)結(jié)體系，滿足不同類型懸空二維材料界面熱導(dǎo)率測量的需求，同時填補了測量懸空石墨烯/二維材料異質(zhì)結(jié)界面熱導(dǎo)率方法的空白。
1.一種測量懸空石墨烯/二維材料異質(zhì)結(jié)界面熱導(dǎo)率的方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量懸空石墨烯/二維材料異質(zhì)結(jié)界面熱導(dǎo)率的方法，其特征在于，所述懸空石墨烯/二維材料異質(zhì)結(jié)器件包括硅襯底、二氧化硅層、電極層、石墨烯/二維材料異質(zhì)結(jié)，所述硅襯底上為二氧化硅層，所述二氧化硅層上設(shè)置有電極層，電極層包括源電極和漏電極，分別設(shè)在二氧化硅層上方的左右兩側(cè)，所述石墨烯/二維材料異質(zhì)結(jié)中的石墨烯層和二維材料層依次設(shè)置在電極層的上方，源電極、漏電極之間的石墨烯/二維材料異質(zhì)結(jié)區(qū)域即石墨烯/二維材料異質(zhì)結(jié)的懸空區(qū)域，源電極、漏電極的厚度即為石墨烯/二維材料異質(zhì)結(jié)的懸空高度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測量懸空石墨烯/二維材料異質(zhì)結(jié)界面熱導(dǎo)率的方法，其特征在于，所述二維材料包括六方氮化硼、二硫化鉬、二硫化鎢、硒化鉬、二硒化鎢在內(nèi)的能與石墨烯組合形成石墨烯/二維材料異質(zhì)結(jié)的所有二維材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的測量懸空石墨烯/二維材料異質(zhì)結(jié)界面熱導(dǎo)率的方法，其特征在于，s1，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的測量懸空石墨烯/二維材料異質(zhì)結(jié)界面熱導(dǎo)率的方法，其特征在于，所述環(huán)境溫度的取值范圍為298.15k-500?k。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測量懸空石墨烯/二維材料異質(zhì)結(jié)界面熱導(dǎo)率的方法，其特征在于，s2，包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的測量懸空石墨烯/二維材料異質(zhì)結(jié)界面熱導(dǎo)率的方法，其特征在于，s2.3中，設(shè)定電壓下石墨烯的拉曼光譜特征峰峰位偏移量由設(shè)定電壓下石墨烯的拉曼光譜峰位減去未施加電壓時石墨烯的拉曼光譜峰位得到；設(shè)定電壓下二維材料拉曼光譜特征峰峰位偏移量由設(shè)定電壓下二維材料的拉曼光譜峰位減去未施加電壓時二維材料的拉曼光譜峰位得到。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6或7所述的測量懸空石墨烯/二維材料異質(zhì)結(jié)界面熱導(dǎo)率的方法，其特征在于，s3中，根據(jù)石墨烯環(huán)境溫度系數(shù)和設(shè)定電壓下石墨烯的拉曼光譜特征峰峰位偏移量、二維材料環(huán)境溫度系數(shù)和設(shè)定電壓下二維材料的拉曼光譜特征峰峰位偏移量，計算出設(shè)定電壓下懸空石墨烯/二維材料異質(zhì)結(jié)中石墨烯和二維材料的晶格溫度，由此得到設(shè)定電壓下懸空石墨烯/二維材料異質(zhì)結(jié)中石墨烯和二維材料的晶格溫度差。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的測量懸空石墨烯/二維材料異質(zhì)結(jié)界面熱導(dǎo)率的方法，其特征在于，s3中，設(shè)定電壓下懸空石墨烯/二維材料異質(zhì)結(jié)中石墨烯的晶格溫度通過用設(shè)定電壓下石墨烯的拉曼光譜特征峰峰位偏移量除以石墨烯的環(huán)境溫度標(biāo)定系數(shù)得到；在設(shè)定電壓下懸空石墨烯/二維材料異質(zhì)結(jié)中二維材料的晶格溫度通過用設(shè)定電壓下二維材料的拉曼光譜特征峰峰位偏移量除以二維材料的環(huán)境溫度標(biāo)定系數(shù)得到。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的測量懸空石墨烯/二維材料異質(zhì)結(jié)界面熱導(dǎo)率的方法，其特征在于，s4，包括：