A thermoreflectance temperature imaging method for suspended transparent 2D thermal rectifiers

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高效热管理是提升电子器件性能与可靠性的关键，热整流器件因可主动调控热流方向而备受关注，其中二维材料展现出独特优势。现有实验多采用悬空电极法，仅能测量空间平均的热整流比；反射热成像技术虽可实现高分辨率的温度场测量以揭示局域热输运行为，但在透明二维样品中，热反射信号受到下方衬底反射光干扰，致使样品的本征温度场无法提取。针对上述问题，本文提出一种改进的热反射温度场测量方法，其核心是通过双电极加热实现样品的独立温度控制以进行信号标定，进而解耦透明样品与衬底的混合热反射信号，获取样品的本征温度场。以三角形WSe2/PMMA复合样品为例，测量获得正向与反向热流条件下的二维温度分布，并与纯PMMA悬空样品进行对比分析。结果表明，该器件的热整流效应主要源于形状不对称性与材料热导率温度依赖性的协同作用。其中，几何不对称提供了热流调控的结构基础，而WSe2热导率的温度依赖特性进一步放大了正反向热流条件下的等效热导率差异。该方法为悬空透明二维材料的热输运机理研究提供了有效的实验表征手段，并为热整流器件的结构设计与性能优化奠定了重要方法基础。

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.