3ω方法被认为是一种有效的热物性测量手段而被广泛应用于薄膜热导率的测试。随着微纳电子技术的快速发展,对薄膜材料的热物性进行研究是科学指导工程热设计和热管理的必要条件,而应用于测试薄膜材料热物性的商用仪器发展还不成熟,因此表征薄膜材料热物性的测试技术和方法必然会成为微尺度热特性研究的一个重要方向。首先,采用锁相放大器提供驱动电流同时测量三次谐波电压,辅以可控温真空系统和数字源表,组建了一套适用于测试介质薄膜热导率的3ω方法测试系统。然后,测试体态硅的热导率、以及1.3μm厚的氧化硅薄膜热导率,得到氧化硅薄膜室温下热导率为1.4W/mK,与文献值相吻合,验证了实验系统的可靠性。测试50～360K温度范围内热氧化二氧化硅薄膜热导率,结果表明热导率值随温度的升高而增大。其次,在利用二氧化硅薄膜的测试验证了系统的有效性基础上,结合低频加热时的二维导热效应,将该系统应用于金属薄膜热导率测量。目前,金属薄膜热导率的测试多使用基于短脉冲激光的瞬态热反射方法或者采用微加工的悬空结构,实验系统或者制作工艺较为复杂。3ω方法测试样品的制备工艺相对简单,实验系统的组建也非常经济。所测试的金属Pt、Au薄膜热导率与文献值相符,验证了测试方法的有效性。最后,由于基于瞬态热线法进行气体热导率实验研究的缺点在于需要借助比较长的加热丝,在测试过程中通常会产生自然对流作用,且对测试结果进行数据处理的过程复杂。因此,本文采用3ω方法测试空气热导率,其测试结构中加热丝的长度较小,有利于减弱对流作用并且可以直接从测试数据的拟合曲线斜率中提取空气热导率值。综上所述,本文在组建了一套3ω方法测试系统的基础上,得到体态硅、白玻璃、二氧化硅薄膜、金属Pt、Au薄膜以及空气的热导率,直接为工程热设计和热管理提供了重要参数；同时将3ω方法由传统的介质薄膜测试扩展至金属薄膜热导率以及气体热导率的测试,相较于其他测试方法,简化了测试系统、降低测试成本。