肖鹏
,
冯晓利
,
李志信
工程热物理学报
采用非平衡分子动力学方法(NEMD)研究了平均温度为500 K、厚度为2～32 nm的单晶硅薄膜的法向热导率.模拟结果表明,薄膜热导率显著低于对应温度下的体硅单晶的实验值,并随膜厚度减小以接近线性的规律减小.用声子气动力论模型的分析结果与NEMD模拟相一致,表明纳米单晶硅薄膜中声子平均自由程显著减小.
关键词:
热导率
,
单晶硅薄膜
,
分子动力学
,
声子
肖鹏
,
李志信
工程热物理学报
采用非平衡分子动力学方法(NEMD)研究了室温(300 K)下厚度为2～32 nm的单晶硅薄膜的沿膜平面方向的热导率,并使用Debye-Einstein模型对模拟温度进行了量子修正.模拟表明薄膜面向热导率小于相应的大体积值,并随膜厚度减小而减小,具有显著的尺寸效应.在模拟范围内膜面向热导率略大于其法向热导率;与声子气动力论的定性结果一致.晶体的表面弛豫和表面重构现象导致了MD模拟中体系总内能的升高.
关键词:
热导率
,
单晶硅薄膜
,
分子动力学
,
声子
