MXene是一类新型二维材料系列,碳化钛（Ti3C2Tx）是MXene中被研究的最多、应用最广泛的材料,因其优秀的电学、光学等性质备受关注。然而碳化钛的热输运性质,尤其是导热各向异性以及界面传热还没有得到彻底的研究。针对碳化钛薄膜在热测量研究中存在的尺度效应显著等特点,本文依照一维热测量方法搭建了针对薄膜的瞬态电热实验平台,研究独立碳化钛薄膜的面内导热。瞬态电热法是一种借助阶跃电流在薄膜平面内加热进行热测量的瞬态热测量方法,特点是热流方向仅与薄膜面内温度分布相关。此外,针对碳化钛薄膜在厚度仅有微米级别,测量信号极低的研究难点,本文搭建了频域光热实验平台。频域光热法由光声技术发展而来,是通过对比薄膜在单色方波激光加热下辐射信号的相位偏移进行热测量的方法,是一种通过调整激光频率改变热扩散深度的热测量技术。经过验证,频域光热平台对标准样品的测量精确度较小。研究发现,碳化钛薄膜在二维材料中,导热各向异性质较为突出。碳化钛薄膜的面内热导率在300.8 K时为19.5 W/m-K,随着温度升高到335.5 K,热导率总体上提高了16%。而法向热导率整体数值较低,在326 K时为0.88 W/m-K,与面内相差二十多倍。且随着温度升高到344 K,法向热导率降低了36.7%。这种导热各向异性的出现与尺寸效应、堆叠方式、气穴分布等等有关。在热传导领域,不仅材料本身的热导率是一个重要的研究方向,不同材料间的界面传热也是非常重要的。针对二维材料在器件中散热难,易出现局部热点的问题,本文基于频域光热实验和数值仿真两个角度,在实验中制备了碳化钛/硅基底样品,测得碳化钛/硅界面热阻值为4.53×10-7m~2-K/W。此外,借助Comsol模拟的手段,建立了光电探测器微模块模型,分析了在实际器件应用中,在热接触界面上的温度场,证明样品本身导热各向异性和界面传热对于提高高精度、高性能的电子器件性能都是至关重要的。本文从碳化钛薄膜本身出发,深入研究了碳化钛薄膜的导热各向异性,并通过实验和仿真的手段对碳化钛/硅基底的界面问题进行探究,探索了碳化钛与硅基底在器件应用中的界面问题,为碳化钛乃至二维材料在微型电子器件中进一步的应用提供传热相关的指导。