隨著納米技術(shù)的蓬勃發(fā)展,微納米尺度下的輻射換熱現(xiàn)象近年來引起人們廣泛的關(guān)注。當(dāng)物體間尺寸縮小到亞波長尺寸時,熱輻射傳遞將不僅僅是由傳播波引起,倏逝波也會介入輻射傳熱之中,并起主導(dǎo)作用,使輻射換熱得到了極大地增強。低介電常數(shù)材料作為微納集成電路中廣泛應(yīng)用的材料,隨著微納集成電路的熱耗散需求逐漸增加,其參與的近場輻射換熱亟待人們?nèi)ヌ剿�。但到目前為止人們的研究更多的是關(guān)注會產(chǎn)生大波矢近場輻射換熱材料上,對于不會產(chǎn)生大波矢熱量傳輸?shù)牡徒殡姵?shù)材料的近場輻射換熱特性尚未有人研究。對比了碳化硅薄膜結(jié)構(gòu)和碳化硅/低介電常數(shù)材料復(fù)合結(jié)構(gòu)的光子傳遞系數(shù)、反射系數(shù)、光譜輻射熱流量和局域態(tài)密度分布的差異。發(fā)現(xiàn)通過低介電常數(shù)材料基底可以修飾碳化硅表面聲子激元的對稱和反對稱共振分支,以此實現(xiàn)對換熱能力的操控。然后基于色散關(guān)系和光子傳輸系數(shù)詳細(xì)地闡述了不同低介電常數(shù)材料介電常數(shù)對碳化硅薄膜聲子激元的對稱和反對稱模式的影響,對其影響趨勢進行了歸納和總結(jié)。首次探索了通過低介電常數(shù)材料組成Fabry-Perot腔來實現(xiàn)Fabry-Perot共振,從而達(dá)到對金屬和p型輕摻雜硅之間近場熱整流的放大效果。本文的結(jié)果表明,Fa...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外的研究概況
        1.2.1 多層結(jié)構(gòu)近場熱輻射換熱國內(nèi)外研究概況
        1.2.2 近場熱輻射熱二極管國內(nèi)外研究概況
        1.2.3 近場熱輻射負(fù)電致發(fā)光制冷國內(nèi)外研究概況
        1.2.4 國內(nèi)外文獻綜述的簡析
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第2章 近場輻射換熱及其若干應(yīng)用的相關(guān)理論
    2.1 漲落耗散電動力學(xué)與平板結(jié)構(gòu)之間的近場輻射換熱理論
        2.1.1 麥克斯韋方程組
        2.1.2 漲落耗散理論與格林函數(shù)法
        2.1.3 平板之間近場輻射熱流量
    2.2 負(fù)電壓電致發(fā)光制冷理論計算模型
    2.3 本章小結(jié)
第3章 低介電常數(shù)介質(zhì)薄膜基底對碳化硅薄膜的聲子激元修飾作用
    3.1 低介電常數(shù)介質(zhì)薄膜基底修飾聲子激元近場輻射換熱模型介紹
    3.2 低介電常數(shù)材料基底對近場輻射換熱影響
    3.3 不同低介電常數(shù)材料基底對碳化硅表面聲子激元修飾作用
    3.4 本章小節(jié)
第4章 基于低介電常數(shù)材料的多層結(jié)構(gòu)的近場熱整流研究
    4.1 基于低介電常數(shù)材料的多層結(jié)構(gòu)的近場熱整流研究模型介紹
    4.2 周期層為2時不同厚度的低介電常數(shù)材料薄膜和金屬薄膜對熱整流的影響
    4.3 不同周期層數(shù)N對熱整流比率的影響
    4.4 整流器多參數(shù)優(yōu)化設(shè)計
    4.5 本章小節(jié)
第5章 基于納米顆粒摻雜的低介電常數(shù)材料負(fù)電壓電致發(fā)光制冷
    5.1 基于納米顆粒摻雜的低介電常數(shù)材料負(fù)電壓電致發(fā)光制冷模型介紹
    5.2 不同摻雜模式下的多重表面極化
    5.3 工作性能和參數(shù)優(yōu)化設(shè)計
    5.4 不同的低介電常數(shù)材料基于納米顆粒摻雜的負(fù)電致發(fā)光制冷特性
    5.5 本章小節(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝



本文編號：3747692