氧化鋅薄膜是一種寬禁帶化合物半導體材料,其在光電子器件、壓電器件、太陽能電池、氣敏傳感器等領域有著廣泛的應用。由于熱導率會直接影響微納米器件的散熱性能,進而影響器件的性能和穩(wěn)定性,因此獲得薄膜材料的熱導率對于微米、納米器件的熱分析、熱管理以及其優(yōu)化設計有著重要的意義。由于實驗上對微納米薄膜的熱導率進行測量具有很大的難度和不精確性。因此,采用分子動力學模擬方法研究薄膜的熱導率是非常有效的手段,不僅可以克服實驗中難以解決的一些實際問題,還可以減少資金和人力投入。本文采用非平衡分子動力學模擬方法,選取微正則系綜,采用Buckingham勢函數(shù),在溫300K下,分別模擬計算了纖鋅礦型氧化鋅薄膜和閃鋅礦型氧化鋅薄膜的熱導率。模擬結果表明:纖鋅礦型氧化鋅薄膜厚度在15.593nm-31.2096nm之間時,其薄膜熱導率的范圍為0.870575-1.1619 KmW)/(?;閃鋅礦型氧化鋅薄膜厚度在6.89055nm-13.8356nm時,其熱導率在11.16612-16.17671（7）（8）/KmW?之間。將兩種結構的計算數(shù)據(jù)分別繪制成圖,根據(jù)圖像可知,兩種結構的氧化鋅薄膜的熱導率均隨著薄膜厚度... 

【文章來源】：遼寧師范大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：47 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 氧化鋅薄膜簡述
        1.2.1 氧化鋅結構
        1.2.2 氧化鋅薄膜的應用
        1.2.3 氧化鋅薄膜的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究內容
2 分子動力學模擬的理論基礎
    2.1 基本原理
    2.2 分子動力學方法的分類
        2.2.1 EMD
        2.2.2 NEMD
    2.3 分子動力學流程
    2.4 本章小結
3 纖鋅礦型氧化鋅薄膜熱導率的模擬計算
    3.1 纖鋅礦型氧化鋅結構及參數(shù)
    3.2 模擬過程
        3.2.1 系綜
        3.2.2 作用勢
        3.2.3 局域溫度的量子修正
        3.2.4 初始平衡過程的確立
        3.2.5 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的判斷
    3.3 模擬結果與討論
    3.4 本章小結
4 閃鋅礦型氧化鋅薄膜熱導率的模擬計算
    4.1 閃鋅礦型氧化鋅晶體結構及參數(shù)
    4.2 建模與模擬方法
        4.2.1 模型的建立
        4.2.2 模擬過程
    4.3 結果與討論
    4.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]Application of ZnO nanopillars and nanoflowers to field-emission luminescent tubes[J]. 葉蕓,郭太良,蔣亞東.  半導體學報. 2012(04)
[3]TiO2/ZnO納米薄膜界面熱導率的分子動力學模擬[J]. 楊平,吳勇勝,許海鋒,許鮮欣,張立強,李培.  物理學報. 2011(06)
[4]納米薄膜面向導熱系數(shù)的分子動力學模擬[J]. 徐躍飛,廖恒成.  傳感技術學報. 2006(05)
[5]1999年上半年香山科學會議述評[J]. 趙生才.  中國科學院院刊. 1999(06)
[6]香山科學會議簡介[J].   中國科學基金. 1997(03)
[7]計算機,從第一代到第五代[J]. 王杰民.  計算機應用研究. 1988(03)

博士論文
[1]薄膜熱導率的測試與分子動力學模擬研究[D]. 黃正興.大連理工大學 2007
[2]薄膜熱學特性研究[D]. 宋青林.中國科學院研究生院（電子學研究所） 2004



本文編號：2904809