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J-GLOBAL ID：201702232166325374   整理番号：17A0890864

固体界面を横切る中間層媒介の熱輸送における光学フォノンの役割【Powered by NICT】

The role of optical phonons in intermediate layer-mediated thermal transport across solid interfaces

著者 (2件)： Lee Eungkyu (Department of Aerospace and Mechanical Engineering, University of Notre Dame, Notre Dame, IN 46556, USA. [e-mail]) ,  Luo Tengfei
資料名： Physical Chemistry Chemical Physics  (Physical Chemistry Chemical Physics)
巻： 19  号： 28  ページ： 18407-18415  発行年： 2017年 
JST資料番号： A0271C  ISSN： 1463-9076  CODEN： PPCPFQ  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 固体界面を横切る熱輸送は多くの応用,特に最新のパワーエレクトロニクスの熱管理において重要な役割を果たす。本研究では,非平衡MD(NEMD)シミュレーションを使用して,ILの原子質量が全体の熱コンダクタンスにどのように影響するかに焦点を当て,様々な中間層(IL)によって結合されたGaNベースのパワーエレクトロニクスにおける重要な界面であるモデルSiC/GaN界面を系統的に研究した。質量効果を分離するために,同じパラメータを用いたTersoffポテンシャルを用いて,すべての原子間の原子間相互作用を近似し,物質間の唯一の違いは原子質量であった。NEMD結果は,IL結合界面の熱境界コンダクタンス(TBC)は,ILの全基本セル質量に依存するだけでなく,単位セル内の原子の相対質量にも依存することを示した。SiC,IL,GaNの振動パワースペクトル(VPS)を解析することにより,光学フォノンは固体/固体界面を横切る熱輸送に重要な役割を果たすことが分かった。SiCとGaNのものとIL光学フォノンVPSの重なりを最大にするILの単位胞中の原子の最適質量比が存在した。更に,多くのIII-V半導体化合物の原子質量をILのために調べた。古典的限界において質量効果のみを考慮すると,AlNは,SiC/GaN界面全体の熱輸送を向上させる最良のILであり,元のSiC/GaN界面の熱輸送より27%も改善されることを示した。モデルの既知の限界(例えば,歪みおよび量子効果の欠如)にもかかわらず,本研究結果により,固体/固体界面を通る熱輸送を改善するためのILの設計についていくつかの有用な情報を提供することができた。Copyright 2017 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST【Powered by NICT】

シソーラス用語： *フォノン ,  *界面 ,  *輸送現象 ,  熱管理 ,  計算機シミュレーション ,  コンダクタンス ,  窒化ガリウム ,  炭化ケイ素 ,  ポテンシャル ,  原子間相互作用 ,  原子量 ,  振動スペクトル ,  化合物半導体
準シソーラス用語： III-V半導体 ,  Tersoffポテンシャル ,  原子質量 ,  固固界面 ,  *固体界面 ,  *光学フォノン ,  熱コンダクタンス ,  *熱輸送 ,  分子動力学シミュレーション

分類 (2件)： 比熱・熱伝導一般  (BL05021E) ,  結晶中のフォノン・格子振動  (BL03020Z)

タイトルに関連する用語 (5件)： 固体界面 ,  中間層 ,  熱輸送 ,  光学フォノン ,  役割