Transport fononów przez nadstruktury GaAs/AIAs

• Autorzy: Żak D. , Nakwaski W.

Warianty tytułu

EN

Phonon transport through GaAs/AIAs superlattices

• Konferencja: Krajowa Konferencja Elektroniki. Sesja Specjalna InTechFun POIG.01.03.01-00-159/08 (11. 11-14.06. 2012 ; Darłówko Wschodnie, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Nadstruktury (superlattices) są powszechnie stosowane w nowoczesnych przyrządach półprzewodnikowych do celowego i zaplanowanego sterowania w ich obszarze strumieniami nośników prądu, fotonów bądź fononów. Składają się one zazwyczaj z sekwencji naprzemiennie ulokowanych warstw dwóch materiałów o wyraźnie różniących się wartościach współczynników załamania. Z tego powodu nadstruktury wpływają na zjawiska odbicia i rozpraszania fononów. Mają one często kluczowy wpływ na transport strumieni ciepła w tych przyrządach. Oporności cieplne nadstruktur są anizotropowe, tj. wyraźnie różne w różnych kierunkach, oraz najczęściej zdecydowanie wyższe od cieplnych oporności objętościowych (bulk resistances) materiałów składowych nadstruktur.

EN

Superlattices are generally used in modern semiconductor devices to direct intentionally and in a strictly planned way streams of carriers, phonons and/or photons within their volumes. Superlattices are usually composed of sequences of alternative layers of two materials of distinctly different values of refractive indices. Therefore superlattices influence phenomena of phonon reflection and scattering, that is why they often have deciding impact on heat-flux transport within these devices, i.e. on their thermal resistances. Superlattice thermal resistances are anisotropic, i.e. they are distinctly different in different directions, and they are decidedly higher than bulk thermal resistances of both composite superlattice materials.

Słowa kluczowe

PL

nadstruktury; supersieci; GaAs/AlAs; transport fononów; odbicie fononów; rozpraszanie fononów; przewodność cieplna

EN

GaAs/AIAs superlattices; phonon transport; phonon reflection; phonon scattering; thermal conductivity

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 53, nr 9
• Strony: 63--65
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., tab.

Twórcy

autor

Żak D.

autor

Nakwaski W.

• Politechnika Łódzka, Instytut Fizyki

Bibliografia

• [1] Cahill D. A., W. H. Ford, K. E. Goodson, G. D. Mahan, A. Majumdar, H. J. Maris, R. Merlin, S. R. Phillpot: J. Appl. Phys., vol. 93, pp. 793-818, 2003.
• [2] Schwartz E. T., R. O. Pohl: Thermal boundary resistance. Rev. Modern Phys., vol. 61, pp. 605-658, 1989.
• [3] Osiński M., W. Nakwaski: Effective thermal conductivity analysis of 1.55-um InGaAsP/InP vertical-cavity top-surface-emitting microlasers. Electronics Letters, vol. 29, pp. 1015-1016, 1993.
• [4] Mazo R. M.: Theoretical studies on low temperature phenomena. PhD Thesis, Yale University.
• [5] Chen G.: Thermal conductivity and ballistic-phonon transport in the cross-plane direction of superlattices. Phys. Rev. B, vol. 57, pp. 14958-14973, 1998.
• [6] Prasher R.: Acoustic mismatch model for thermal contact resistance of van der Waals contacts. Appl. Phys. Lett., vol. 94, p. 041-905, 2009.
• [7] Szymański M.: Calculation of the cross-plane thermal conductivity of a quantum cascade laser active region. J. Phys. D: Appl. Phys., vol. 44, p. 085-101, 2011.
• [8] Alvarez F. X., J. Alvarez-Quintana, D. Jou, J. Rodriguez-Viejo: Analytical expression for thermal conductivity of superlattices. J. Appl. Phys., vol. 107, p. 080-4303, 2010.
• [9] Zhao H., J. B. Freud: Phonon scattering at a rough interface between two fcc lattices. J. Appl. Phys., vol. 105, p. 013-515, 2009.
• [10] Alvarez F. X., D. Jou: Memory and nonlocal effects in heat transport: From diffusive to ballistic regimes. Appl. Phys. Lett., vol. 90, p. 083-109, 2007.
• [11] Capinski W. S., H. J. Maris, T. Ruf, M. Cardona, K. Ploog, D. S. Katzer: Thermal-conductivity measurements of GaAs/AlAs superlattices using a picoseconds optical pump-and-probe technique. Phys. Rev. B, vol. 59, pp. 8105-8113, 1999.