"Физика и техника полупроводников"
Вышедшие номера
Влияние морфологии на фононную теплопроводность нанопроволок Si, Ge и Si/Ge типа ядро/оболочка
Министерство образования Республики Беларусь, Материаловедение, новые материалы и технологии, 2.14
Министерство образования и науки Российской Федерации, Приоритет-2030 НИЯУ МИФИ
Холяво И.И.1, Хомец А.Л.1, Сафронов И.В.2, Филонов А.Б.1, Мигас Д.Б. 1,3
1Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники, Минск, Беларусь
2Белорусский государственный университет, Минск, Республика Беларусь
3Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ", Москва, Россия
Email: kholyavo.ivan@gmail.com, infuze193@gmail.com, fiz.safronov@mail.ru, filonovab1@mail.ru, migas@bsuir.by
Поступила в редакцию: 1 декабря 2021 г.
В окончательной редакции: 2 марта 2022 г.
Принята к печати: 21 марта 2022 г.
Выставление онлайн: 29 апреля 2022 г.

Для термоэлектрических применений полупроводниковых нанопроволок дополнительным фактором понижения их теплопроводности является изменение морфологии. В данной работе для нанопроволок Si, Ge, а также Si/Ge типа ядро/оболочка методом неравновесной молекулярной динамики исследовано влияние объемной доли и типа материала ядра на теплопроводность при 300 K. Принимались во внимание нанопроволоки с экспериментально наблюдаемыми <100>, <110>, <111> и <112> ориентациями и различными сечениями. Обнаружено, что для <112>-ориентированных нанопроволок Si-ядро/Ge-оболочка при объемной доле ядра ~30% теплопроводность является наименьшей (5.76 Вт/(м · K)), в то время как значения теплопроводности для нанопроволок из чистого Si и Ge составляют 13.8 и 8.21 Вт/(м · K) соответственно. Ключевые слова: нанопроволока, структура ядро/оболочка, морфология, кремний, германий, теплопроводность, молекулярная динамика.
  1. F. Dominguez-Adame. Phys. E: Low-Dim. Syst. Nanostructures, 113, 213 (2019)
  2. А.Ф. Иоффе. Полупроводниковые термоэлементы (М.; Л., Изд. АН СССР, 1956) c. 103
  3. N.I. Goktas, P. Wilson, A. Ghukasyan, D. Wagner. Appl. Phys. Rev., 5 (4), 041305 (2018)
  4. L. Yang, Z.-G. Chen, M.S. Dargusch, J. Zou. Adv. Energy Mater., 8 (6), 1701797 (2018)
  5. W.S. Capinski, H.J. Maris, E. Bauser, I. Silier, M. Asen-Palmer, T. Ruf, M. Cardona, E. Gmelin. Appl. Phys. Lett., 71 (15), 2109 (1997)
  6. C.J. Glassbrenner, G.A. Slack. Phys. Rev., 134, A1058 (1964)
  7. M. Hu, D. Poulikakos. Nano Lett., 12, 5487 (2012)
  8. X. Mu, L. Wang, X. Yang, P. Zhang, A.C. To, T. Luo. Sci. Rep., 5, 16697 (2015)
  9. J. Samaraweera, J.M. Larkin, K.L. Chan, K. Mithraratne. J. Appl. Phys., 123, 244303 (2018)
  10. X. Chen, Z. Wang, Y. Ma. J. Phys. Chem. C, 115, 20696 (2011)
  11. M. Shelley, A.A. Mostofi. Europhys. Lett., 94, 67001 (2011)
  12. H. Karamitaheri, N. Neophytou, M.K. Taher, R. Faez, H. Kosina. J. Electron. Mater., 42 (7), 2091 (2013)
  13. Y. Zhou, Y. Chen, M. Hu. Sci. Rep., 6, 24903 (2016)
  14. S. Sarikurt, A. Ozden, A. Kandemir, C. Sevik, A. Kinaci, J.B. Haskins, T. Cagin. J. Appl. Phys., 119, 155101 (2016)
  15. O. Hayden, R. Agarwal, W. Lu. Nano Today, 3 (5), 12 (2008)
  16. A. Ozden, A. Kandemir, F. Ay, N.K. Perkgoz, C. Sevik. J. Electron. Mater., 45, 1594 (2016)
  17. M. Hu, K.P. Giapis, J.V. Goicochea, X. Zhang, D. Poulikakos. Nano Lett., 11 (2), 618 (2011)
  18. J. Chen, G. Zhang, B. Li. Nano Lett., 12 (6), 2826 (2012)
  19. Y. Gao, Y. Zhou, M. Hu. J. Mater. Chem. A, 6, 18533 (2018)
  20. F. Sansoz. Phys. Rev. B, 93, 195431 (2016)
  21. A. Porter, C. Tran, F. Sansoz. Phys. Rev. B, 93, 195431 (2016)
  22. T. Markussen. Nano Lett., 12 (9), 4698 (2012)
  23. J.-N. Shen, L.-M. Wu, Y.-F. Zhang. J. Mater. Chem. A, 2, 2538 (2014)
  24. P. Heino. Eur. Phys. J. B, 60 (2), 171 (2007)
  25. Z. Aksamija, I. Knezevic. Phys. Rev. B, 82 (4), 045319 (2010)
  26. H. Karamitaheri, N. Neophytou, H. Kosina. J. Appl. Phys., 113 (20), 204305 (2013)
  27. D.B. Migas, V.E. Borisenko. J. Appl. Phys., 105, 104316 (2009)
  28. D.B. Migas, V.E. Borisenko, Rusli, C. Soci. Nano Converg., 2, 16 (2015)
  29. S. Plimpton. J. Comp. Phys., 117, 1 (1995)
  30. J. Tersoff. Phys. Rev. B, 39 (8), 5566 (1989)
  31. Y. He, I. Savic, D. Donadio, G. Galli. Phys. Chem. Chem. Phys., 14, 16209 (2012)
  32. Y.S. Ju, K.E. Goodson. Appl. Phys. Lett., 74 (20), 3005 (1999)
  33. А.Л. Хомец, И.И. Холяво, И.В. Сафронов, А.Б. Филонов, Д.Б. Мигас. ФТТ, 64 (5), 564 (2022)

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.