石墨烯薄膜与半导体界面热输运规律

作者：刘明,徐伟华,许康,王照亮

摘要：界面热阻是影响热输运过程的关键因素,应用非平衡分子动力学方法研究石墨烯薄膜与半导体(硅、氮化镓)之间的热输运规律,研究温度、石墨烯层数对界面热输运过程的影响。通过声子态密度曲线,分析界面两侧声子的耦合程度,从而分析影响热输运的内部因素。结果表明随着温度升高,硅与石墨烯之间的界面热导及氮化镓与石墨烯之间的界面热导均呈增加趋势,这主要是由于随着温度升高,原子间声子态密度的耦合程度增加;随着石墨烯层数增加,界面热导呈下降趋势,下降速度逐渐减弱;硅与石墨烯之间的界面热导小于氮化镓和石墨烯之间的界面热导值;随着温度升高,氮化镓基体与石墨烯之间界面热导值的增长幅度要大于硅基体与石墨烯之间界面热导的增长幅度。

发文机构：中国石化胜利油田分公司石油工程技术研究院 中国石油大学（华东）新能源学院

关键词：分子动力学模拟界面热输运石墨烯声子molecular dynamics simulationinterfacial thermal transportgraphenephonon

分类号： O551[理学—热学与物质分子运动论]