Теплопровідність Si нанониток з аморфною SiO2 обо-лонкою: молекулярно-динамічний розрахунок

Abstract

Методом нерiвноважної молекулярної динамiки дослiджено процеси теплового транспорту в Si нанонитках, покритих оболонкою аморфного SiO2. Розглянуто вплив товщини аморфного шару, радiуса кристалiчного кремнiєвого ядра I температури на величину коефiцiєнта теплопровiдностi нанониток. Встановлено, що збiльшення товщини аморфної оболонки зумовлює зменшення теплопровiдностi Si/SiO2 нанониток типу ядро-оболонка. Результати також показують, що теплопровiднiсть Si/SiO2 нанониток при 300 К зростає зi збiльшенням площi поперечного перерiзу кристалiчного Si ядра. Виявлено, що температурна залежнiсть коефiцiєнта теплопровiдностi Si/SiO2 нанониток типу ядро-оболонка є суттєво слабшою, нiж в кристалiчних кремнiєвих нанонитках. Показано, що така вiдмiннiсть є результатом рiзних домiнуючих механiзмiв фононного розсiювання в нанонитках. Отриманi результати демонструють, що нанонитки Si/SiO2 є перспективним матерiалом для термоелектричних застосувань.

Impact of Ge clustering on the thermal conductivity of SiGe nanowires: atomistic simulation study

“…Furthermore, it has been demonstrated that the Tersoff potential explains the structural, mechanical, and thermal properties of Si and SiGe nanostructures. 46–49 This indicates that the Tersoff potential is rather accurate to describe the phonon transport process in semiconductor NWs. Thus, we employed the Tersoff potential function in this work to calculate the Si–Si, Ge–Ge, and Si–Ge interatomic forces.…”