Ponieważ wymagania dotyczące charakterystyki cienkiej warstwy i materiału stałego różnią się znacznie w niektórych przypadkach, w obu obszarach należy stosować różne techniki pomiarowe.

Przewodność cieplna i elektryczna cienkich warstw jest zwykle niższa niż w przypadku porównywalnych materiałów stałych. Na przykład, przewodność cieplna lambda 20 nm warstwy Si lub nanodrutu w temperaturze pokojowej może być pięciokrotnie niższa [1] niż jego stałego, monokrystalicznego odpowiednika. W przypadku warstwy złota o grubości 100 nm wykazano również, że przewodność elektryczna i cieplna jest również prawie o połowę niższa [2]. Ogólnie można powiedzieć, że właściwości transportowe zależą nie tylko od temperatury, ale także silnie od grubości [3].

Takie obniżenie przewodności można zasadniczo przypisać dwóm pierwotnym przyczynom. Z jednej strony, zastosowana technologia syntezy cienkowarstwowej często skutkuje większymi zanieczyszczeniami i defektami w cienkiej warstwie, co prowadzi do większego nieporządku i granic ziaren w materiale, co z kolei prowadzi do większego rozproszenia, a tym samym zmniejszenia przewodności cieplnej i przewodności elektrycznej. Ponadto można by również oczekiwać zmniejszonej przewodności cieplnej w atomowo doskonałej cienkiej warstwie z powodu rozpraszania międzyfazowego i wycieku fononów. Jednak te dwa mechanizmy mają różny wpływ na transport w płaszczyźnie i w poprzek płaszczyzny, więc właściwości transportowe cienkich warstw zwykle wykazują zachowanie anizotropowe. Efekt ten można zaobserwować nawet wtedy, gdy odpowiedni materiał stały wykazuje zachowanie izotropowe.

[1] Li, Deyu, et al. „Przewodność cieplna pojedynczych nanodrutów krzemowych.” Applied Physics Letters 83.14 (2003): 2934-2936.

[2] Linseis, V., Völklein, F., Reith, H., Nielsch, K. i Woias, P. 2018. Właściwości termoelektryczne nanofilmów Au i Ti, scharakteryzowane za pomocą nowej platformy pomiarowej. Materials Today: Proceedings, Materiały konferencyjne ECT2017.

[3] Linseis, V., Völklein, F., Reith, H., Hühne, R., Schnatmann, L., Nielsch, K. i Woias, P. 2018. Zależne od grubości i temperatury właściwości termoelektryczne nanofilmów _Bi87Sb13 mierzone za pomocą nowej platformy pomiarowej. Nauka i technologia półprzewodników.