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集成电路金属互连焦耳热效应的测试与修正

华南理工大学学报（自然科学版） 2004年第5期32卷 34-37页

作者：詹郁生郑学仁华南理工大学应用物理系广东广州510640

采用拟合的方法 ,并利用DESTIN测试系统 ,研究了集成电路金属布线电阻与温度的关系 ;探讨了不同材料、不同尺寸和不同结构金属布线的焦耳热效应 ;揭示了在加速试验 (一定的高电流、高温 )条件下金属化自升温较大 ,必须考虑焦耳热效应作... 详细信息

采用拟合的方法 ,并利用DESTIN测试系统 ,研究了集成电路金属布线电阻与温度的关系 ;探讨了不同材料、不同尺寸和不同结构金属布线的焦耳热效应 ;揭示了在加速试验 (一定的高电流、高温 )条件下金属化自升温较大 ,必须考虑焦耳热效应作用的原理 ;解决了已往用环境温度代替测试结构表面实际温度所带来的误差。

关键词：焦耳热效应集成电路金属互连电迁移

基于焦耳热效应的加速量热仪热电偶一致性原位校准研究

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传感技术学报 2023年第11期36卷 1724-1730页

作者：陈金宇林吉超梁伟祥丁炯许启跃叶树亮中国计量大学计量测试工程学院工业与商贸计量技术研究所浙江杭州310018 山东金特安全科技有限公司山东泰安271028

针对加速量热仪上测温热电偶长时间工作发生漂移导致仪器整体性能下降,以及缺少相应原位校准方法的问题,提出一种基于焦耳热效应的热电偶一致性原位校准方法,建立了仪器内部的传热模型,分析了该方法的原理与校准过程,搭建了加速量热仪... 详细信息

针对加速量热仪上测温热电偶长时间工作发生漂移导致仪器整体性能下降,以及缺少相应原位校准方法的问题,提出一种基于焦耳热效应的热电偶一致性原位校准方法,建立了仪器内部的传热模型,分析了该方法的原理与校准过程,搭建了加速量热仪热电偶一致性原位校准装置,完成了热电偶校准实验,得到用于热电偶温度补偿的拟合公式,并通过模拟热电偶漂移实验、参考样品实验等手段验证了校准前后仪器性能的提升。模拟热电偶漂移的验证实验结果表明:实测补偿温度均值与理论补偿温度的最大偏差不超过0.0206℃。参考样品实验表明:热电偶校准后获得的反应动力学参数相较校准前与文献值更为接近。

关键词：热电偶原位校准加速量热仪焦耳热效应

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焦耳热效应和矿物质对煤导电性的影响

重庆大学学报（自然科学版） 2000年第3期23卷 47-49页

作者：徐龙君刘成伦鲜学福重庆大学矿山工程物理研究所重庆400044

主要讨论了焦耳热效应和矿物质对煤导电性质的影响。结果表明 ,因焦耳热的影响煤体温度升高 ,使得通过煤体的电流增大 ,且这种效应随时间的增加 ,由于散热的影响而减弱 ,从而导致一定时间后导电性随时间而减弱 ;煤在脱除方解石、石英等... 详细信息

主要讨论了焦耳热效应和矿物质对煤导电性质的影响。结果表明 ,因焦耳热的影响煤体温度升高 ,使得通过煤体的电流增大 ,且这种效应随时间的增加 ,由于散热的影响而减弱 ,从而导致一定时间后导电性随时间而减弱 ;煤在脱除方解石、石英等矿物质后电导率增大 1～ 2个数量级 ,煤的堆密度增大及煤粒度减小时其电导率将增大。

关键词：煤导电性矿物质堆密度焦耳热效应

有机半导体电致发光器件中的焦耳热效应和有机物热分解

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Journal of Semiconductors 2001年第8期22卷 1048-1051页

作者：周美娟钟高余何钧廖良生侯晓远复旦大学应用表面物理国家重点实验室上海200433

采用显微观察的方法证明有机半导体电致发光器件处于工作状态时产生的焦耳热 ,不仅使有机物发生结晶现象 ,还使器件产生气体并向外逸出 ,气体集聚在金属电极 /有机层界面 ,从而形成表面气泡 .质谱、色谱分析表明 ,逸出气体的成分除了大... 详细信息

采用显微观察的方法证明有机半导体电致发光器件处于工作状态时产生的焦耳热 ,不仅使有机物发生结晶现象 ,还使器件产生气体并向外逸出 ,气体集聚在金属电极 /有机层界面 ,从而形成表面气泡 .质谱、色谱分析表明 ,逸出气体的成分除了大量的水汽之外 ,还存在有机杂质气体和有机物分解气体 .在以 8-羟基喹啉铝 (Alq3)为发光层的器件中 ,当受热温度达到 15 0℃时 ,有机分子会发生分解 ,逸出 8-羟基喹啉气体 .紫外光电子能谱分析进一步证实 ,Alq3薄膜的受热温度达到 15 0℃时 ,其电子结构发生明显变化。

关键词：有机半导体焦耳热效应有机物热分解电致发光器件

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矩形电渗流道中焦耳热效应的数值模拟研究

精细化工 2006年第6期23卷 571-574页

作者：张鹏左春柽周德义吉林大学机械科学与工程学院吉林长春130022 吉林大学生物与农业工程学院吉林长春130022

对玻璃和聚二甲基硅氧烷(PDMS)制成的矩形微流道中电渗流(EOF)的温度场进行了数值模拟研究。焦耳热效应的数学模型包括控制电势场的Poisson-Boltzm ann方程,控制流场的修正Navier-Stokes方程和控制温度场的能量方程。电势场、流场和温... 详细信息

对玻璃和聚二甲基硅氧烷(PDMS)制成的矩形微流道中电渗流(EOF)的温度场进行了数值模拟研究。焦耳热效应的数学模型包括控制电势场的Poisson-Boltzm ann方程,控制流场的修正Navier-Stokes方程和控制温度场的能量方程。电势场、流场和温度场通过与温度有关的流体属性耦合在一起,将耦合的控制方程简化之后,应用有限元方法完成了矩形电渗流道中温度场的仿真计算。数值模拟结果表明,相同条件下,PDMS制成的微流道中的溶液温度明显高于玻璃制成的微流道中的溶液温度,且尺寸较大的PDMS流道中(h=48μm,b=96μm)的溶液温度明显高于尺寸较小的PDMS流道(h=32μm,b=96μm)中的溶液温度。

关键词：微流控焦耳热效应电渗流矩形微流道流道尺寸数值模拟

低频电磁场下熔融保护渣电导率及其焦耳热效应的研究

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低频电磁场下熔融保护渣电导率及其焦耳热效应的研究

作者：王艺佳重庆大学

学位级别：硕士

随着电磁技术与连铸工艺的深入结合,结晶器电磁连铸技术在改善连铸坯质量方面有显著成效,已成为高效连铸的重要保障。而结晶器保护渣作为连铸工艺过程中重要的功能性材料,起着控制传热、吸收夹杂、润滑、防止钢液二次氧化以及绝热保温... 详细信息

随着电磁技术与连铸工艺的深入结合,结晶器电磁连铸技术在改善连铸坯质量方面有显著成效,已成为高效连铸的重要保障。而结晶器保护渣作为连铸工艺过程中重要的功能性材料,起着控制传热、吸收夹杂、润滑、防止钢液二次氧化以及绝热保温的作用。随着保护渣理论的发展,高碱度保护渣不断开发,熔渣离子化率和导电性相应提高,电磁场对其物化性能的影响凸显,对连铸保护渣研究提出了新内容和新要求。目前,国内外关于保护渣导电性能及电磁场作用下熔渣性能变化规律的研究较少,不能适应连铸工艺及保护渣发展的要求。开展熔融保护渣电导率及在电磁场作用下熔渣焦耳热效应研究,是电磁场作用下的保护渣物化性能研究的基础,对于认识电磁场对熔融保护渣性能的影响,丰富保护渣设计理论与性能调控方法,具有重要的科学意义和应用前景。本文基于交流四电极法原理,建立高温熔渣电导率测试实验平台,对Ca O-Si O-AlO-Mg O-Ca F-NaO系熔融保护渣的电导率进行测量,分析熔融保护渣电导率的影响因素及变化规律。定量分析熔渣电导率与组分、温度之间的关系,应用熔渣几何模型理论,结合实验结果探讨熔渣电导率预测方法。采用COMSOL软件对低频电磁场作用下,磁致保护渣焦耳热效应进行数值模拟和分析。主要研究结果如下:(1)在本文研究渣组成和测试温度范围(1473K～1623K)内,熔融保护渣的电导率大致在0.026～0.810Ω·cm。保护渣电导率随熔剂NaO、Ca F和碱度的增加而提高。其中,NaO含量每增加1%,电导率平均增加约17.6%;Ca F含量每增加1%,电导率平均增加约18.6%;Λ每增加0.1,电导率平均增加约58.7%。温度每增加25K,电导率平均增加约27.2%。各碱性组分对保护渣电导率的影响程度依次为Ca F>Ca O>NaO>Mg O,Si O是降低熔渣导电性的组分。(2)基于Arrehnius方程和本研究电导率实验数据,得到了Ca O-Si O-AlO-Mg O-Ca F-NaO系保护渣电导率计算模型,模型为:lnκ=lnA-E/RTlnA=6.838×10E+0.276E=-3.687×10 (Λ)+4.849×10(Λ)-2.126×10Λ+9.356×10(3)应用熔渣几何模型理论,结合本研究电导率实验数据,探讨了熔渣电导率的预测方法及相应权重因子的优化选择方案。应用表明,当预测点与实验点成分平均差在0.017～0.026,碱度比为1.04～1.17时,在考虑所有权重因子的贡献下,其模型预测偏差小于9.6%。(4)在低频电磁场作用下,熔渣中感应电流与磁感应强度随激励电流、电导率的增大而增强,磁致焦耳热也随之增大。研究表明,在本文条件下,磁致焦耳热大致在0.97×10～6.29×10J·m。焦耳热随着与磁场作用中心距离减小而增大,在距模拟结晶器内表面向中心方向25～60mm,每增加10mm熔渣焦耳热平均增加约11.8%,且电导率越大,焦耳热随距离的变化越显著。

关键词：连铸保护渣低频电磁场电导率焦耳热效应

焦耳热效应、电击穿和应力对单根GaN纳米线I-V曲线的影响

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大连交通大学学报 2019年第3期40卷 92-96页

作者：陈晓王岩国谷林张志华大连交通大学材料科学与工程学院辽宁大连116028 中国科学院物理研究所北京100190

利用原位透射电子显微术,研究了单根GaN纳米线I-V曲线与热效应、电击穿和压电效应的关系.在透射电子显微镜内构建一个基于GaN纳米线的金属-半导体-金属结构,测量单根纳米线的I-V曲线.随着连续测量次数的增加,纳米线的温度升高,电流逐渐... 详细信息

利用原位透射电子显微术,研究了单根GaN纳米线I-V曲线与热效应、电击穿和压电效应的关系.在透射电子显微镜内构建一个基于GaN纳米线的金属-半导体-金属结构,测量单根纳米线的I-V曲线.随着连续测量次数的增加,纳米线的温度升高,电流逐渐增加,且I-V曲线由最初的不对称逐渐变得近乎对称;纳米线在较低电压下长时间连续测量后被击穿,I-V曲线对测量次数不再敏感.将GaN纳米线压弯后,电流明显下降,压电效应明显.分析表明,单根纳米线测量时的时间间隔和接触应力情况等是I-V曲线变化的重要因素.本研究可为极性纳米线的原位电学性质研究提供实验参考.

关键词： GaN纳米线 I-V曲线焦耳热效应电击穿压电效应

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基于焦耳热效应的GaN微腔激光模式调谐

基于焦耳热效应的GaN微腔激光模式调谐

作者：邵衡南京邮电大学

学位级别：硕士

随着社会发展对信息化要求的逐步提高,信息技术及其相关产业在社会经济发展与稳定中地位日益重要。通信技术是信息技术中的重要组成部分,随着通信技术发展对速度、带宽、功耗、延迟的需求不断提高,以芯片为基础的光电集成,成为了通信技... 详细信息

随着社会发展对信息化要求的逐步提高,信息技术及其相关产业在社会经济发展与稳定中地位日益重要。通信技术是信息技术中的重要组成部分,随着通信技术发展对速度、带宽、功耗、延迟的需求不断提高,以芯片为基础的光电集成,成为了通信技术发展的研究重点。光电子集成技术的实用化目前存在的难点是需要合适的芯片级光源。以GaN激光器为代表的半导体微腔激光器以其特有的性能优势获得了众多研究人员的青睐,成为了当前的研究热点。由于目前大多数研究都是基于稳定的单一模式激光,因此激光的按需输出以及波长的动态可调则显得非常重要。现阶段微腔激光器的模式调谐多为机械调谐或者电流调谐,结构相对复杂,且成本较高。热调谐方面的研究相对较少,且大多数器件热源单一,不可更换。为了实现GaN激光器的热调谐,并且方便控制热源,本文设计并制备了一种金属丝-Benz型微腔耦合结构,并进行了实验和理论的研究,具体研究内容如下。本论文首先通过光刻、GaN外延层的电感耦合等离子体(ICP)干法蚀刻和Si的各向同性湿法蚀刻等方式进行GaN激光器的制备,并将其与Ni金属丝耦合,详细研究了单个GaN腔在不同激发位置下的光泵浦激光和光学特性,以及在保持泵浦功率的同时,系统地研究了微腔与外部热源耦合结构中激发位置、金属丝驱动电流和耦合距离对器件激光特性的影响,并实现了激光调谐。然后作为对比,又进一步设计并制备了一种In GaN梁加电极的结构,直接产生焦耳热可将光学微腔直接加热,,测试了其光学特性,并在对样品进行优化后,利用电驱动下的焦耳热实现了激光波长的动态可调和模式调谐。综上所述,本文通过研究制备的两种不同GaN微腔结构,其中金属丝-Benz型耦合结构支持热源可替换以及单次制备实现多种情况研究对比;In GaN梁加电极结构产生的焦耳热可将GaN微腔既作为热源,又作为激光腔。两种方案设计简单,易于操作,都在简易的条件下获得了良好的激光并实现了激光波长的动态调控和模式调谐。对GaN微腔激光器的设计、制备以及模式调谐具有一定的参考意义。

关键词： GaN微腔光泵浦激光激光模式调谐焦耳热效应

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碳纳米管存在独特“遥感焦耳热效应”

纳米科技 2012年第2期9卷 87-88页

美国马里兰大学研究人员发现了一种全新的只在纳米领域才有的“遥感焦耳热效应”：当碳纳米管通电时，其附近物体会发热，而纳米管本身却仍然是冷的。研究人员指出，理解这种现象有望带来一种全新的计算机处理器制造方法，其能以更快速... 详细信息

美国马里兰大学研究人员发现了一种全新的只在纳米领域才有的“遥感焦耳热效应”：当碳纳米管通电时，其附近物体会发热，而纳米管本身却仍然是冷的。研究人员指出，理解这种现象有望带来一种全新的计算机处理器制造方法，其能以更快速度运行却不会过热。

关键词：焦耳热效应碳纳米管遥感计算机处理器研究人员马里兰大学制造方法