[发明专利]一种调控金属/绝缘体界面热导的方法

权利要求书

1.一种调控金属/绝缘体界面热导的方法，其特征在于，将金属设置于绝缘体表面，所述金属与绝缘体的接触面为金属/绝缘体界面；所述绝缘体包括

铁电体；对铁电体施加外电场或应力，通过调节外电场或应力的大小或其方向与金属/绝缘体界面之间的夹角来调控金属/绝缘体界面热导；

或压电体；对压电体施加应力，通过调节应力的大小或其方向与金属/绝缘体界面之间的夹角来调控金属/绝缘体界面热导；

或热释电体；通过调节热释电体的温度来调控金属/绝缘体界面热导。

2.根据权利要求1所述的一种调控金属/绝缘体界面热导的方法，其特征在于，所述外电场或应力的方向在平行于金属/绝缘体界面方向和垂直于金属/绝缘体界面方向之间进行调节。

3.根据权利要求1所述的一种调控金属/绝缘体界面热导的方法，其特征在于，对于铁电体，其包括PbTiO₃、BiFeO₃、BaTiO₃、LiNbO₃、PbZr_xTi_1-xO₃、[(PbMg_0.33Nb_0.67O₃)_1-x:(PbTiO₃)_x]中的一种或几种的组合。

4.根据权利要求3所述的一种调控金属/绝缘体界面热导的方法，其特征在于，具体操作步骤为：

(1)选取铁电体材料作为绝缘体材料，在铁电体表面镀覆金属层形成金属/铁电体结构；

(2)在金属/铁电体结构中，施加金属/铁电体界面的面外电场或面内电场，使得铁电体极化方向垂直于金属/铁电体界面方向或者平行于金属/铁电体界面方向；

(3)采用时域热反射系统测量金属/铁电体结构的界面热导率。

5.根据权利要求1所述的一种调控金属/绝缘体界面热导的方法，其特征在于，对于压电体，制备金属/压电体/粘结层/柔性基底复合结构，对柔性基底施加应力带动金属/压电体结构产生形变，通过调节施加应力的大小来调节界面热导率。

6.根据权利要求5所述的一种调控金属/绝缘体界面热导的方法，其特征在于，所述金属/压电体/粘结层/柔性基底复合结构为薄膜结构。

7.根据权利要求6所述的一种调控金属/绝缘体界面热导的方法，其特征在于，所述金属/压电体/粘结层/柔性基底复合结构的制备步骤为：

(1)在压电体/水溶层/衬底复合薄膜表面涂覆粘结层，得到粘结层/压电体/水溶层/衬底复合薄膜，将得到的复合薄膜带有粘结层的一面倒扣在柔性基底上，加热固化；

(2)将固化后的复合薄膜中的水溶层溶解去除，使得压电体与衬底分离，得到压电体/粘结层/柔性基底复合薄膜；

(3)在压电体/粘结层/柔性基底复合薄膜的铁电体表面镀覆金属，得到金属/压电体/粘结层/柔性基底复合结构。

8.根据权利要求7所述的一种调控金属/绝缘体界面热导的方法，其特征在于，所述粘结层的材料包括环氧树脂，加热固化的条件为80℃～100℃加热0.5h～1.5h；所述水溶层的材料包括Sr₃Al₂O₆，去除方式是在去离子水中浸泡48h～72h。

9.根据权利要求4或7或8所述的一种调控金属/绝缘体界面热导的方法，其特征在于，所述金属层的镀覆方式包括真空蒸镀法或磁控溅射法或CVD法。

10.根据权利要求1～8任一项所述的一种调控金属/绝缘体界面热导的方法，其特征在于，所述金属包括Al或Au，其厚度为60nm～120nm。

11.根据权利要求1所述的一种调控金属/绝缘体界面热导的方法，其特征在于，在所述绝缘体上，与金属相对的绝缘体另一面设有普通绝缘体，得到金属/绝缘体/普通绝缘体的三层结构；根据中间层的绝缘体种类，对所述三层结构作与绝缘体种类相应的方法调控金属/绝缘体界面热导。