中文摘要：

随着器件尺寸进入到纳米尺度，其物理特性与体材料有很大差异。微电路的热设计是当代微电子器件设计的一个重要基础。器件的高度集成化导致了高密度的热量输运，此时材料的热学性质就会对器件特性产生显著影响。本课题采用Boltzmann输运方程和声子辐射输运方程方法，并结合蒙特卡罗数值模拟，对器件中的薄膜、纳米线、量子阱和超晶格等低维结构的热学性质进行系统的理论研究，由此获得纳米器件中芯片-互连接体系的温度分布、高温区域（hot spot）位置、中值失效时间(MTF)和热学参数的定量关系，拓展人们对于纳米器件中传热机制的认识，为器件性能的优化设计提供参考。

结论摘要：

随着器件尺寸进入到纳米尺度，其物理特性与体材料有很大差异。微电路的热设计是当代微电子器件设计的一个重要基础。器件的高度集成化导致了高密度的热量输运，此时材料的热学性质就会对器件特性产生显著影响。本课题采用Boltzmann输运方程和声子辐射输运方程方法，并结合蒙特卡罗数值模拟，对器件中的薄膜、纳米线、量子阱和超晶格等低维结构的热学性质进行系统的理论研究，由此获得纳米器件中芯片-互连接体系的温度分布、高温区域（hot spot）位置、中值失效时间(MTF)和热学参数的定量关系，拓展人们对于纳米器件中传热机制的认识，为器件性能的优化设计提供参考。