硅的导热系数分析.pdf

节选段落一：
基于硅色散关系的实验值，给出硅晶体导热系数的经典分子动力学模拟所必需的温度、导热系数的量子化修正
应用平衡态分子动力学算法模拟了硅晶体在
热系数比自然硅高60%a-75%，但随着温度的下降，
关键词 导热系数;分子动力学;晶体硅
300700 K温度区间内的导热系数，模拟结果表明，理想硅晶体的导
模拟结果的准确性下降。


节选段落二：
在量子化修正
时，Volz等忽略了零点能(zero-point energy)的影
响，这将给温度的量子化修正带来偏差。Lee等[3]
使用EMD方法计算了胶态硅 (amorphous silicon)
的导热系数，发现胶态硅的最高热导率出现在400
K附近.肖鹏等[[4]采用MD方法及声子气动理论
模型研究了单晶硅薄膜法向导热性能，结果表明薄
膜中的声子平均自由程比体态硅明显减小。
本文着力于硅晶体导热系数EMD模拟技术的
探讨。首先基于硅晶体色散关系，考虑到零点能的影
响，给出模拟温度、导热系数的量子化修正曲线。


节选段落三：
MD模拟
对于 MD
考虑了零点能的影响，给出了在Debye温度以
下硅晶体导热系数的经典分子动力学模拟必需的温
度、导热系数的量子化修正曲线。在此基础上，模拟
了300700 K温度区间内硅晶体的导热系数。模拟
结果表明:
(1) 理想硅晶体的导热系数比自然硅高
60%-75%;
(2)在Debye温度以下，随着温度的下降，即使
采用了量子化修正，用经典分子动力学得到的硅晶
体导热系数的准确性也将下降。
参 考 文 献
[1] Allen M P, Tildesley D J. Computer Simulation of Liq-
uids.