[問題] 降低加熱之消耗功率

[capsss ()]

版上各位先進

目前我們實驗室在製做一種利用加熱產生紅外光源的發射器

老師要我想辦法去降低加熱消耗的功率

目前的結構是Silicon背面鍍上200nm~300nm Mo

另一面鍍上金屬-介電質-金屬的結構

目的是要用背面的Mo通電加熱

我有查了一下再做Micro hotpalte的paper

大家都會讓加熱的電極不只是單單一層薄膜

而是會製作圖形

我想請問

1.製作圖形的意義只是為了加大電阻嗎?

  因為我覺得P=IR=V^2/R=i^2R

  不論電阻如何  功率只跟IV有關

  這樣R的用途是?

  我有看到有碩論上去比較在相同圖形下比較圖形長寬比不同下的加熱結果

  它的結果是長寬比越大  消耗越少的功率達到目標溫度

  但是可能是因為我的加熱區域是1cm*1cm

  所以做出來的結果和他們不同




2.請問金屬在薄膜的尺度下是不是電阻率會差很大?

  我看到的文獻都是在200nm後會達到穩定的值

  但是我用sputter鍍Mo發現同一次製成下每一片元件的電阻值在40~100歐姆間

  而且理論上在250nm的薄膜下長寬比等於一的狀況下歐姆值應該是2歐姆左右


3.最後請問是不是除了Pt有其他更適合的加熱金屬?

  因為Pt很貴老師應該不會喜歡這個結果



不好意思 因為這方向跟我以前所學的知識是不同領域的

所以很多對大家來說應該是很簡單的問題但是我卻不了解

請見諒


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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) 
◆ From: 140.112.218.154
→ capsss:忘了說 因為我要加熱的區域很大 所以沒辦法用挖空Si的方式
→ capsss:去減少散熱  挖空的話上面MIM的薄膜應該會塌掉
推 minitai0616:我做電極都用貴金屬耶~黃金考慮嗎?
推 Jeffch:你可以用COMSOL算算看，AC/DC+Heat Transfer modules，應該
→ Jeffch:會是一個蠻有趣的題目。你說的材料和尺寸因素應該都可以精
→ Jeffch:準地分析
→ capsss:謝謝樓上大大的回答  我有嘗試過用ansys去分析 但是因為厚
→ capsss:度與長寬的尺度相差太大而無法切網格  comsol的話可以嗎?
→ capsss:我最近才接觸熱傳模擬軟體  很多不懂 請見諒
→ achieveman:用PVD鍍薄膜通常晶粒很破碎,電阻率不是BULK性質