Amorphization and reduction of thermal conductivity in porous silicon by irradiation with swift heavy ions
Notice bibliographique
Résumé
In this article, we demonstrate that the thermal conductivity of nanostructured porous silicon is reduced by amorphization and also that this amorphous phase in porous silicon can be created by swift (high-energy) heavy ion irradiation. Porous silicon samples with 41%-75% porosity are irradiated with 110 MeV uranium ions at six different fluences. Structural characterisation by micro-Raman spectroscopy and SEM imaging show that swift heavy ion irradiation causes the creation of an amorphous phase in porous Si but without suppressing its porous structure. We demonstrate that the amorphization of porous silicon is caused by electronic-regime interactions, which is the first time such an effect is obtained in crystalline silicon with single-ion species. Furthermore, the impact on the thermal conductivity of porous silicon is studied by micro-Raman spectroscopy and scanning thermal microscopy. The creation of an amorphous phase in porous silicon leads to a reduction of its thermal conductivity, up to a factor of 3 compared to the non-irradiated sample. Therefore, this technique could be used to enhance the thermal insulation properties of porous Si. Finally, we show that this treatment can be combined with pre-oxidation at 300 °C, which is known to lower the thermal conductivity of porous Si, in order to obtain an even greater reduction.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».