ФОКУСИРОВКА ФОНОНОВ И ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ЗАВИСИМОСТИ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ КРЕМНИЕВЫХ НАНОПЛЕНОК
Кулеев И.И., Бахарев С.М., Кулеев И.Г., Устинов В.В.

Поступила в редакцию: 2 Сентября 2014

DOI: 10.7868/S0044451015040084

DJVU (235.8K)

PDF (484.1K)

Исследовано влияние фокусировки фононов на анизотропию и температурные зависимости теплопроводности кремниевых нанопленок в трехмодовой модели Каллавея. Определены ориентации плоскостей пленок и направления потока тепла, обеспечивающие максимальный или минимальный теплоотвод от элементов кремниевых микросхем как при низких, так и при комнатных температурах. Показано, что при диффузном отражении фононов от границ наименьшей рассеивающей способностью (и максимальной теплопроводностью) обладает плоскость с ориентацией {100}, а максимальной рассеивающей способностью (и минимальной теплопроводностью) - плоскость с ориентацией {111}. В достаточно широких пленках величины теплопроводности в значительной степени определяются ориентацией плоскости пленки, тогда как для нанопроводов с квадратным сечением они зависят, главным образом, от направления теплового потока. Проанализировано влияние анизотропии упругой энергии на зависимости теплопроводности от геометрических параметров пленок. Определены температуры перехода от граничного рассеяния к объемным механизмам релаксации.