中文摘要：

研究纳电子器件中硅衬底与高K栅极介质材料的导热问题。研究硅衬底与高K材料间的隧穿电流、栅电容与栅电压的关系，研究其热量在纳电子器件内不同条件下的分布和传输过程，并对其热量传输过程进行动态模拟与仿真。在此基础上建立薄膜材料的导热模型，利用量子力学与统计物理的基本理论，考虑到其热量传输过程主要是由电子、声子及其有关的问题起作用，考虑到薄膜厚度、界面、边界与缺陷等不同条件的影响，研究纳米半导体薄膜材料的

结论摘要：

建立了薄膜材料热量传输的一维和二维理论，并对薄膜材料热量传输情况进行模拟计算，发现在薄膜内不同深度处，当E<0.1时（E为材料内声子碰撞过程中N过程与U过程的弛豫时间之比），声子碰撞过程以N过程为主，温度波动特性明显，最高响应温度在波的传播方向上先减小后增大；当E>0.1时，声子碰撞过程以U过程为主。建立了薄膜材料热物性自动测量系统，使整个系统在测量、光热数据采集及处理方面形成了自动检测系统，实现了测量自动化。我们还研究了掺杂对材料性能的影响，发现钽掺杂对钛酸钡材料导热性能的有较大影响，当钽元素掺杂量小于1.5%mol时，钛酸钡材料的热扩散率随掺杂量的增加而增大，当钽元素掺杂量大于1.5%mol时，热扩散率随掺杂量的增加而减少。对Ca0.4Sr0.6Bi4Ti4O15薄膜材料，在一定范围内随着镧元素添加量的增多，（100）择优取向度提高，晶粒尺寸均匀性提高，抗漏电性能提高。同时还发现退火温度和时间对CaBi4Ti4O15薄膜的结构、微观形貌和性能均有影响。在700℃温度下退火300秒，CaBi4Ti4O15薄膜中晶粒（100）择优取向生长，显微结构均匀致密，晶粒呈球形，有利于其性能。