نظرًا لاختلاف متطلبات توصيف الغشاء الرقيق والمادة الصلبة اختلافًا كبيرًا في بعض الحالات، يجب استخدام تقنيات قياس مختلفة للمجالين.

عادةً ما تكون الموصلية الحرارية والتوصيلية الكهربائية للأغشية الرقيقة أقل من تلك الخاصة بالمواد الصلبة المماثلة. على سبيل المثال، يمكن أن تكون الموصلية الحرارية lambda لفيلم أو سلك نانوي من السيليكون بسمك 20 نانومتر في درجة حرارة الغرفة أقل بخمسة أضعاف [1] من نظيره الصلب أحادي البلورة. وبالنسبة لفيلم ذهبي بسمك 100 نانومتر، فقد ثبت أيضًا أن الموصلية الكهربائية والحرارية تنخفض إلى النصف تقريبًا [2]. بشكل عام، يمكن القول إن خواص النقل لا تعتمد فقط على درجة الحرارة، ولكن أيضًا على السُمك بقوة [3].

يمكن أن تُعزى هذه الانخفاضات في التوصيلية بشكل عام إلى سببين أصليين. فمن ناحية، غالبًا ما تؤدي تقنية تركيب الأغشية الرقيقة المستخدمة إلى شوائب وعيوب أكبر في الغشاء الرقيق، مما يؤدي إلى مزيد من الاضطراب والحدود الحبيبية داخل المادة، وهو ما يؤدي بدوره إلى مزيد من التشتت وبالتالي انخفاض التوصيلية الحرارية والتوصيلية الكهربائية. بالإضافة إلى ذلك، يتوقع المرء أيضًا انخفاض التوصيلية الحرارية في الأغشية الرقيقة المثالية ذريًا بسبب التشتت البيني وتسرب الفونونات. ومع ذلك، فإن الآليتين تؤثران على النقل داخل المستوى والنقل عبر المستوى بشكل مختلف، بحيث تُظهر خواص النقل للأغشية الرقيقة عادةً سلوكًا متباين الخواص. ويمكن ملاحظة هذا التأثير حتى إذا كانت المادة الصلبة المقابلة تظهر سلوكًا متساوي الخواص.

[1] Li, Deyu, et al. “التوصيل الحراري لأسلاك السيليكون النانوية الفردية”. رسائل الفيزياء التطبيقية 83.14 (2003): 2934-2936.

[2] Linseis, V., V., Völklein, F., Reith, H., Nielsch, K., and Woias, P. 2018. الخصائص الكهروحرارية للأغشية النانوية من Au و Ti، التي تم توصيفها بمنصة قياس جديدة. المواد اليوم: وقائع، وقائع مؤتمر ECT2017.

[3] Linseis, V., V., Völklein, F., Reith, H., Hühne, R., Schnatmann, L., Nielsch, K., and Woias, P. 2018. الخصائص الكهروحرارية المعتمدة على السماكة ودرجة الحرارة للأغشية النانوية _Bi87Sb13 المقاسة بمنصة قياس جديدة. علوم وتكنولوجيا أشباه الموصلات.