ФОКУСИРОВКА ФОНОНОВ И ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ЗАВИСИМОСТИ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ КРЕМНИЕВЫХ НАНОПРОВОДОВ
Кулеев И.Г., Кулеев И.И., Бахарев С.М.

Поступила в редакцию: 6 Августа 2013

DOI: 10.7868/S0044451014020102

DJVU (198.3K)

PDF (386.6K)

Исследовано влияние фокусировки фононов на анизотропию и температурные зависимости теплопроводности кремниевых нанопроводов в рамках трехмодовой модели Каллавея. Показано, что рассчитанные температурные зависимости теплопроводности кремниевых нанопроводов диаметрами более 50 нм в интервале от 20 до 300 К хорошо согласуются с экспериментальными данными. Определены температуры перехода от граничного рассеяния к объемным механизмам релаксации. Проанализировано изменение анизотропии теплопроводности нанопроводов с температурой. Показано, что длины свободного пробега фононов различных поляризаций для кремниевых нанопроводов в режиме граничного рассеяния существенно различаются и в значительной степени определяются эффектом фокусировки фононов. В направлениях фокусировки они достигают максимальных значений и превосходят длины пробега остальных колебательных мод. Однако для модели изотропной среды длины пробега фононов для различных поляризаций совпадают и полностью определяются геометрическими параметрами нанопроводов.