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摘要：这篇文章里描述的理论模型强调了介孔硅层多孔性、硅纳米晶直径和氧化分数对导热系数的影响。为了得到具有给定数值导热系数的介孔硅，介孔硅层的形成条件和后加工处理都需要很好的控制。该模型与实验得到的结果高度一致，实验是通过近期描述的以拉曼散射为基础测量导热系数的技术上完成的。同时与硅纳米晶体的尺寸测量和理论模型均相关，该技术给出了一个新的用于估计局部有气孔样品的多孔性的方法。关于不同厚度的介孔硅层的导热系数仍在研究中。从实用的角度来看，我们可以从低导热率和良好的机械稳定性的厚介孔硅层找到一个最佳的平衡点应用作为一个新的热绝缘基板。 34263
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毕业论文关键词：拉曼光谱；介孔硅；氧化介孔硅；导热系数
Study on laser-induced thermal effects by Raman scattering
Abstract:：The theoretical model described in this article underlines the dependence of the TC of meso-PS layers on porosity，Si nanocrystallite diameters，and oxidation fraction. To obtain meso-PS with a given TC value，formation conditions and post-fabrication treatment of
the layer have to be well controlled. The model is in good agreement with experimental results obtained by means of a recently described technique for TC measurements based on micro-Raman scattering. Being simultaneously associated with size measurements of Si nanocrystallites and the theoretical model，this technique gives a new approach for estimation of local porosity of the porous samples. TC inhomogeneity along the meso-PS layer thickness was studied. From a practical point of view，an optimum between low TC and good mechanical stability of the thick meso-PS layers has to be found to apply them as a new thermal insulating substrate.
Keywords: micro-Raman spectroscopy; meso-PS; porous silicon; thermal conductivity
目录
1 绪论 1
1.1. 项目背景 1
1.2. 研究现状和发展趋势 2
1.3. 研究目的及意义 3
2 建立理论模型 4
2.1. 已制备的介孔硅层的导热系数 4
2.2. 氧化介孔硅层的导热系数 6
3 拉曼光谱 10
3.1.拉曼光谱理论基础 10
3.2.拉曼光谱技术的分类 12
3.3.实验用拉曼光谱仪 13
4 相关实验 15
4.1. 介孔硅的制备 15
4.1.1. 化学腐蚀法 15
4.1.2. 电化学腐蚀法 15
4.1.3. 原电池法 16
4.2. 用拉曼散射测量导热系数 16
4.3. 利用拉曼散射测量硅纳米晶体的平均尺寸 17
4.4. 介孔硅氧化率的估算 18
5 数据分析 19
5.1. 已制备的介孔硅的表面导热系数 19
5.2. 部分氧化介孔硅的表面导热系数 19
5.3. 不同厚度的介孔硅层的导热系数 20
5.4. 微观结构与多孔硅微观力学性能的关系 22
5.4.1. 多孔硅残余应力分析 23
5.4.2. 多孔硅显微硬度和弹性模量分析 23
6 结论分析 24