Détermination De La Conductivité Thermique Des Films Minces Par Microscopie Thermique A Sonde Locale

Abstract

Depuis les années 1980, différentes métrologies thermiques sont développées pour comprendre et caractériser les phénomènes de transport de l'énergie thermique aux échelles micro- et submicrométriques. La microscopie thermique à sonde locale (Scanning Thermal Microscopy : SThM) est prometteuse. Basée sur l’analyse de l’interaction thermique entre une micropointe-sonde chauffée et un échantillon, elle offre la possibilité de sonder la matière au niveau de volumes de taille micrométrique. Inscrit dans le cadre du développement de cette technique, ce travail concerne plus particulièrement l’étude de la conductivité thermique de films minces. Nous proposons un nouveau modèle de prédiction de la mesure avec le SThM. Ce modèle permet non seulement l’étalonnage de la méthode pour la mesure de la conductivité thermique de matériaux massifs mais également de préciser et de mieux décrire le couplage thermique sonde – échantillon ainsi que d’estimer, à partir de son inversion, la conductivité thermique de films minces. Cette nouvelle approche de la mesure a notamment permis la détermination de la conductivité thermique de films minces de silicium mésoporeux d’épaisseurs micro- et submicrométriques dont les valeurs sont en accord avec celles obtenues par nos résultats lors de notre simulation sous MATLAB.