Uma vez que os requisitos para a caraterização de uma película fina e de um material sólido diferem significativamente em alguns casos, devem ser utilizadas técnicas de medição diferentes para as duas áreas.

A condutividade térmica e a condutividade eléctrica das películas finas são normalmente inferiores às de materiais sólidos comparáveis. Por exemplo, a condutividade térmica lambda de uma película ou nanofio de Si de 20 nm à temperatura ambiente pode ser cinco vezes inferior [1] à do seu equivalente sólido e monocristalino. Para uma película de ouro com 100 nm de espessura, também foi demonstrado que a condutividade eléctrica e térmica é reduzida para quase metade [2]. Em geral, pode dizer-se que as propriedades de transporte não dependem apenas da temperatura, mas também fortemente da espessura [3].

Estas reduções da condutividade podem geralmente ser atribuídas a duas causas originais. Por um lado, a tecnologia de síntese de películas finas utilizada resulta frequentemente em maiores impurezas e defeitos numa película fina, o que leva a uma maior desordem e a limites de grão no material, o que, por sua vez, leva a uma maior dispersão e, consequentemente, a uma redução da condutividade térmica e da condutividade eléctrica. Além disso, também seria de esperar uma condutividade térmica reduzida numa película fina atomicamente perfeita devido à dispersão interfacial e à fuga de fões. No entanto, os dois mecanismos influenciam o transporte no plano e no plano transversal de forma diferente, pelo que as propriedades de transporte das películas finas apresentam geralmente um comportamento anisotrópico. Este efeito pode ser observado mesmo que o material sólido correspondente apresente um comportamento isotrópico.

1] Li, Deyu, et al. “Thermal conductivity of individual silicon nanowires” [Condutividade térmica de nanofios de silício individuais]. Applied Physics Letters 83.14 (2003): 2934-2936.

[2] Linseis, V., Völklein, F., Reith, H., Nielsch, K., e Woias, P. 2018. Propriedades termoeléctricas de nanofilmes de Au e Ti, caracterizadas com uma nova plataforma de medição. Materiais hoje: Procedimentos, Procedimentos da Conferência ECT2017.

[3] Linseis, V., Völklein, F., Reith, H., Hühne, R., Schnatmann, L., Nielsch, K., e Woias, P. 2018. Propriedades termoeléctricas dependentes da espessura e da temperatura dos nanofilmes _Bi87Sb13 medidos com uma nova plataforma de medição. Ciência e Tecnologia de Semicondutores.