薄膜材料是微电子器件中常用的材料，由于微结构及边界效应等，它们的热导率与大块材料相比有很大的不同。为了科学地实现器件的热设计和热管理，有必要开展薄膜材料热物性参数的研究。然而，现有的商用热物性测试仪器还难以测试厚度小于1μm的薄膜。因此，薄膜热物性的测试技术和分子动力学模拟技术是当前微传热研究的重点。在系统研究现有测试方法的基础上组建了一套瞬态热反射测试系统。首先采用该系统测试了热氧化二氧化硅薄膜，得到热导率为1.42W／m．K，与文献相吻合，验证了系统的准确性。测试的采用溅射和LPCVD方法制备的二氧化硅，热导率较热氧化二氧化硅小，可见不同制备方法形成了不同微结构的薄膜导致了热导率的不同。测试了采用溶胶凝胶法制备的、厚度为80-276nm的氧化锌薄膜的热导率。结果表明热导率随薄膜厚度的减小而减小。通过分析发现，晶粒边界散射和杂质缺陷等对热导率的减小都有贡献，在所测试的厚度下，其中杂质和缺陷起主要作用。在目前实验没法测试的厚度范围内，采用分子动力学方法研究了晶体和非晶体薄膜的热导率。首先以氩晶体为模型同时采用了动量守恒与不守恒的方法，对比结果表明，不同算法计算得到的热导率是一致的。计算了厚度为2-9nm的二氧化硅和氧化锌薄膜的热导率，计算得到的热导率随薄膜厚度的减小而变小，体现了明显的尺度效应。计算了各个厚度二氧化硅和氧化锌薄膜在不同温度下的热导率，结果发现晶体薄膜热导率随温度的变化趋势与体材料不一致，而且这个趋势与薄膜的厚度有关系。本文的测试和分子动力学模拟主要发现了薄膜热导率的以下特点：1、对于非晶体SiO₂薄膜，实验测试发现在42nm的厚度时，它的热导率仍然与体材料一致；通过分子动力学模拟发现当厚度小于4nm时，热导率有明显的变化，室温下当厚度小于2nm时热导率将减小至体材料值的67.5％。2、通过模拟晶体SiO₂薄膜的热导率，并通过尺度依赖关系得到体材料热导率，结果发现在所模拟的厚度内，薄膜热导率明显小于体材料值，并随着厚度的减小而减小；模拟还发现薄膜热导率随着温度的升高而升高，但体材料热导率却随着温度的升高而降低，与文献结果相吻合。3、ZnO薄膜热导率的测试发现在所测试的80-276nm的厚度范围内，由于微结构的不同，热导率随着厚度的减小而减小；通过分子动力学模拟晶体氧化锌薄膜的热导率，发现薄膜材料热导率的温度依赖关系也与体材料不一样，并且最大热导率所对应的温度随薄膜厚度的减小而增大。这些发现将为微电子器件、微传感器的热管理和热设计提供参考。