【摘要】：超晶格材料的傳熱性能對其在熱電設(shè)備、微電子以及光電子等領(lǐng)域的應(yīng)用起決定性作用。本文采用非平衡態(tài)分子動力學(xué)方法研究了熱流對超晶格結(jié)構(gòu)熱導(dǎo)率的影響。利用Tersoff勢函數(shù)描述超晶格結(jié)構(gòu)中Si粒子與Ge粒子的相互作用,建立了Si/Ge超晶格結(jié)構(gòu)的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱模型。通過分析熱流方向上系統(tǒng)內(nèi)部的溫度分布,得出超晶格結(jié)構(gòu)所施加熱流的大小和方向都對熱導(dǎo)率產(chǎn)生重大影響。研究結(jié)果表明:超晶格結(jié)構(gòu)熱導(dǎo)率隨熱流的增大而增大,并且當(dāng)熱流及溫度升高到一定程度,超晶格結(jié)構(gòu)可能會發(fā)生非傅里葉熱傳導(dǎo)現(xiàn)象;熱流由Si薄膜流向Ge薄膜時超晶格結(jié)構(gòu)熱導(dǎo)率大于由Ge薄膜流向Si薄膜時的熱導(dǎo)率。
[Abstract]:The heat transfer properties of superlattice materials play a decisive role in the applications of thermoelectric devices, microelectronics and optoelectronics. The influence of heat flux on the thermal conductivity of superlattices has been studied by using the nonequilibrium molecular dynamics method. The interaction between Si particles and Ge particles in superlattices is described by using Tersoff potential function, and the steady-state thermal conduction model of Si/Ge superlattices is established. By analyzing the temperature distribution of the system in the direction of heat flux, it is concluded that the magnitude and direction of the heat flux applied by the superlattice structure have a great influence on the thermal conductivity. The results show that the thermal conductivity of superlattices increases with the increase of heat flux, and the non-Fourier heat conduction may occur when the heat flux and temperature increase to a certain extent. The thermal conductivity of superlattice structure when heat flux flows from Si film to Ge film is larger than that from Ge film to Si film.
【作者單位】： 東北林業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院;哈爾濱工程大學(xué)航天與建筑工程學(xué)院;
【基金】：中央高校基本科研業(yè)務(wù)費專項資金項目(2572016BB04)
【分類號】：O551.3

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本文編號：2345487