Phonon Transport in Thin Films: A Lattice Dynamics/Boltzmann Transport Equation Study
Notice bibliographique
Résumé
The cross-plane and in-plane phonon thermal conductivities of Stillinger-Weber (SW) silicon thin films are predicted using the Boltzmann transport equation under the relaxation time approximation. We model the thin films using bulk phonon properties obtained from harmonic and anharmonic lattice dynamics calculations. The cross-plane and in-plane thermal conductivities are reduced from the corresponding bulk value. This reduction is more severe for the cross-plane direction than for the in-plane direction. For the in-plane direction, we find that the predicted reduction in thermal conductivity gives a good lower bound to available experimental results. Including the effects of boundary scattering using the Matthiessen rule, which assumes that scattering mechanisms are independent, yields thermal conductivity predictions that are at most 12% lower than our more accurate results. Neglecting optical phonon modes, while valid for bulk systems, introduces 22.5% error when modeling thin films. Using phonon properties along the [001] direction (i.e., the isotropic approximation) yields bulk predictions that are 15% lower than that when all of the phonon modes are considered. For thin films, this deviation increases to 25%. Our results show that a single bulk phonon mean free path is an inadequate metric for predicting the thermal conductivity reduction in thin films.
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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 | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,023 | 0,001 |
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.
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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; les deux têtes enseignantes s’accordent sur ce qui est montré ici.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».