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电输运分析:优化电力输送效率的方法

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:进一步测量薄膜中相应的电流密度j、温度T及电阻R随时间的变化过程,结果如图2.3所示,分析结果可以得出[9,10]:图2.3液态镓薄膜断裂过程中,电流、温度及电阻随时间的变化情况[9]薄膜中的电流密度j在t=23.0 s时开始增加。给样品施加一个恒定的电压后,在t=26.5s时,j增至114.9 A/mm2。图2.4硅片上液态镓薄膜的EDS能谱图[9]采用EDS能谱分析薄膜断裂处残余物成分,结果如图2.4所示。这表明残余物的主要成分是氧化物。

电输运分析:优化电力输送效率的方法

进一步测量薄膜中相应的电流密度j(t)、温度T(t)及电阻R(t)随时间的变化过程,结果如图2.3所示,分析结果可以得出[9,10]

图2.3 液态镓薄膜断裂过程中,电流、温度及电阻随时间的变化情况[9]

(1)薄膜中的电流密度j(t)在t=23.0 s时开始增加。给样品施加一个恒定的电压后,在t=26.5s时,j(t)增至114.9 A/mm2(电流3.2 A)。紧接着j(t)开始急剧地下降,并最终在t=27.5s时降为零。这表明电迁移效应烧断了镓薄膜,从而使电路断开。

(2)薄膜中部的温度T(t)在t<23.0 s时(断裂前)显示为38.0℃左右。保证了测量是在液态镓里面进行,而不是在固态镓里面进行的。随着电流密度j(t)的增加,焦耳热也增加,在t=26.5 s时温度增至最大值T(t)=44.9℃。(www.xing528.com)

(3)薄膜中两个楔形之间部分的电阻R(t)在t=23.0s时为0.4Ω,在t=26.5 s时增至0.6Ω,紧接着在t=27.5s时跃升至97 451.1 Ω(图2.3的内插图)。这表明薄膜在1s之内就断裂了。由于液态金属薄膜的二维特性及氧化物的存在,它的电阻比其体材要高得多。

图2.4 硅片上液态镓薄膜的EDS能谱图[9]

采用EDS能谱分析薄膜断裂处残余物成分,结果如图2.4所示。从图中可以看出,残余物包含55.31%的氧和44.69%的镓。这表明残余物的主要成分是氧化物。

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