石墨烯薄膜与半导体界面热输运规律

界面热阻是影响热输运过程的关键因素,应用非平衡分子动力学方法研究石墨烯薄膜与半导体(硅、氮化镓)之间的热输运规律,研究温度、石墨烯层数对界面热输运过程的影响。通过声子态密度曲线,分析界面两侧声子的耦合程度,从而分析影响热输运的内部因素。结果表明随着温度升高,硅与石墨烯之间的界面热导及氮化镓与石墨烯之间的界面热导均呈增加趋势,这主要是由于随着温度升高,原子间声子态密度的耦合程度增加;随着石墨烯层数增加,界面热导呈下降趋势,下降速度逐渐减弱;硅与石墨烯之间的界面热导小于氮化镓和石墨烯之间的界面热导值;随着温度升高,氮化镓基体与石墨烯之间界面热导值的增长幅度要大于硅基体与石墨烯之间界面热导的增长幅度。

自组装单分子层调控界面热输运的研究进展

从微观角度出发,综述了自组装单分子层(SAM)在调控软-硬材料界面热输运方面的研究进展,介绍了SAM的传热机理,系统总结了SAM的微观结构对界面热导的影响规律,探讨了SAM的密度、长度、末端官能团等因素对界面热阻或界面热导的影响机理。此外还介绍了目前SAM在聚合物基导热复合材料中的研究,并展望了未来SAM在界面热输运的研究方向。

封装铜纳米线的碳米纳管热输运温度影响机制探究

碳纳米管的独特中空结构使其能够通过内部封装材料形成核壳结构,制备各种可调控功能性纳米器件。受限于纳米特征尺寸,有限的研究报道导致微观热输运机制尚不明晰,导致碳纳米管核壳结构的材料设计缺乏明确的理论支持。其中,管内封装金属纳米线的制备、调控和应用已经得到初步探索,作为一种典型的碳管核壳结构,其热输运特性及机制具有较强的研究价值。因此,本工作以铜金属为典型,探究碳管内封装铜纳米线结构在不同的加热温度下复合结构的热导率变化,并通过管内纳米线轨迹、温度分布、声子态密度和重叠能等进行热输运机制分析。

双层薄膜界面声子输运的Monte Carlo模拟

界面声子热输运现象广泛地存在于纳米热电装置和微纳电子器件中,但其物理机制和介观模型仍不完善。本文将考虑真实色散关系的漫射失配(DMM)界面模型引入到高效、低噪的动力型声子Monte Carlo(MC)方法,建立了一个频谱穿透系数的界面声子输运数值模型。采用新的数值模型研究了室温下Si/Al薄膜中的界面声子输运,可准确捕捉法向输运和面向输运的非平衡效应。