Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2017 - zeszyt 8

Ab initio molecular dynamics calculations of heat conductivity for silicon related materials

Obliczenia z pierwszych zasad przewodności cieplnej materiałów na bazie krzemu metodą dynamiki molekularnej

10.15199/48.2017.08.16

nr katalogowy: 108528
10.15199/48.2017.08.16

Streszczenie

Results of the ab initio molecular dynamics for pure silicon and phosphorus doped silicon crystals have been presented. The relation between the phonon lifetime  and the root mean square deviation  of atoms based on the condition of the interferometric minimum has been proposed. The relation approximates adequately the temperature dependence of the heat conductivity of pure silicon. However, that relation has not reproduced properly the reference experimental magnitude of the phonon conductivity coefficient of silicon for the phosphorus content nP = 51020 cm-3. This result indicates that the additional kind of the phonon scattering on the local phosphorus stimulated defects should be taken into consideration.

Abstract

Przedstawiono wyniki obliczeń z pierwszych zasad dynamiki molekularnej niedomieszkowanych i domieszkowanych fosforem kryształów krzemu i zaproponowano wzór relacji między czasem życia fononów  i odchyleniem standardowym atomów , bazujący na interferencyjnym warunku minimum fal fononowych. Zaproponowany wzór adekwatnie opisuje temperaturową zależność współczynnika przewodnictwa cieplnego niedomieszkowanego krzemu. Jednak zaproponowany wzór nie odtwarza zadowalająco referencyjnej doświadczalnej wartości przewodności cieplnej krzemu dla koncentracji fosforu nP = 51020 cm-3. Ten wynik wskazuje na to, że dla adekwatnego odtwarzania wartości doświadczalnych należy uwzględnić dodatkowy kanał rozpraszania fononów, związany z lokalnymi około fosforowymi defektami.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Lidow A., S t rydom J., de Rooi j M., Reus ch D., GaN Transistors for Efficient Power Conversion, WILEY, 2015
[2] Srackhouse S., St i xrude L., Reviews in Mineralogy & Geochemistry 71 (2010), 253
[3] Green M.S., J. Chem. Phys. 22 (1954), 398
[4] Kubo R., J. Phys. Soc. Japan 12 (1957), 570
[5] Kubo R., Rep. Prog. Phys. 29 (1966), 255
[6] Kresse G., Joubert D., Phys. Rev. B 59 (1999) 1758; Kresse G., Mar sman M., Fur thmül ler J., http://cms.mpi.univie.ac.at/vasp/vasp/vasp.html, Vienna, October, 2015
[7] Ziman J.M., Electrons and Phonons, Oxford University Press, Oxford, 2001
[8] B löchl P.E., Phys. Rev. B 50 (1994) 17953
[9] Róg T., Mur z yn K., H insen K., Knel ler G.R., J. Comput Chem. 24 (2003) 657
[10] Landolt-Börnstein - Group III Condensed Matter, Group IV Elements, IV-IV and III-V Compounds. Part a - Lattice Properties, V. 41A1a (2001)
[11] Jim Wilson (August 2007). "Materials Data" http://www.electronics-cooling.com/2007/08/thermal-diffusivity/
[12] Glassbrenner C.J., S lac k G.A., Phys. Rev. 134 (1964), A1058
[13] French R.H., Müllejans H., Jones D.J., J. Am. Ceram. Soc. 81 (1998) 2549-2557
[14] Dobrovinskaya L.R., Lytvynov L.A., Pishchik V., Sapphire Material, manufacturing, application. 2009, Springer, 480 p
[15] Jain A., McGaughey A.J.H., Phys. Rev. B 93 (2016) 081206(R)
[16] Lee Y., Hwang G.S., Phys. Rev. B 86 (2012) 075202

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 108528 "Ab initio molecular dynam..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - e-zeszyt (pdf) 2017-8 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	55.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2017-8

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma