Theoretical analysis of thermal boundary conductance of MoS2-SiO2 and WS2-SiO2 interface

材料科学 声子 纳米电子学 电导 凝聚态物理 热导率 半导体 接口(物质) 热的 消散 电子设备和系统的热管理 纳米技术 热力学 光电子学 复合材料 物理 毛细管数 毛细管作用 机械工程 工程类
作者
Zhun‐Yong Ong,Yongqing Cai,Gang Zhang,Yong‐Wei Zhang
出处
期刊:Nanotechnology [IOP Publishing]
卷期号:32 (13): 135402-135402
标识
DOI:10.1088/1361-6528/abd208
摘要

Understanding the physical processes involved in interfacial heat transfer is critical for the interpretation of thermometric measurements and the optimization of heat dissipation in nanoelectronic devices that are based on transition metal dichalcogenide (TMD) semiconductors. We model the phononic and electronic contributions to the thermal boundary conductance (TBC) variability for the MoS$_{2}$-SiO$_{2}$ and WS$_{2}$-SiO$_{2}$ interface. A phenomenological theory to model diffuse phonon transport at disordered interfaces is introduced and yields $G$=13.5 and 12.4 MW/K/m$^{2}$ at 300 K for the MoS$_{2}$-SiO$_{2}$ and WS$_{2}$-SiO$_{2} $ interface, respectively. We compare its predictions to those of the coherent phonon model and find that the former fits the MoS$_{2}$-SiO$_{2}$ data from experiments and simulations significantly better. Our analysis suggests that heat dissipation at the TMD-SiO$_{2}$ interface is dominated by phonons scattered diffusely by the rough interface although the electronic TBC contribution can be significant even at low electron densities ($n\leq10^{12}$ cm$^{-2}$) and may explain some of the variation in the experimental TBC data from the literature. The physical insights from our study can be useful for the development of thermally aware designs in TMD-based nanoelectronics.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
ephore应助123采纳,获得50
2秒前
2秒前
2秒前
辉哥完成签到,获得积分10
2秒前
繁荣的怀蕊完成签到,获得积分10
4秒前
完美茹妖关注了科研通微信公众号
6秒前
6秒前
珝潏完成签到,获得积分10
7秒前
激昂的逊发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
Elsa完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
9秒前
9秒前
10秒前
危机的夏寒完成签到,获得积分10
11秒前
苗条的冷亦完成签到,获得积分10
12秒前
汉堡包应助炙热冰蓝采纳,获得10
12秒前
呜呜发布了新的文献求助10
13秒前
Hollow发布了新的文献求助10
13秒前
华儿完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
jizhengxiong关注了科研通微信公众号
16秒前
17秒前
哈哈完成签到,获得积分10
17秒前
小木得霖发布了新的文献求助20
18秒前
19秒前
肖的花园完成签到,获得积分10
19秒前
21秒前
华儿发布了新的文献求助20
21秒前
小草完成签到,获得积分10
22秒前
Cik发布了新的文献求助10
23秒前
NexusExplorer应助尤珠珠采纳,获得10
23秒前
25秒前
小草发布了新的文献求助30
29秒前
rhsfdfb发布了新的文献求助10
30秒前
深呼吸发布了新的文献求助10
30秒前
深情安青应助zheng-homes采纳,获得10
31秒前
li完成签到,获得积分10
32秒前
32秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Applied Min-Max Approach to Missile Guidance and Control 3000
Metallurgy at high pressures and high temperatures 2000
Inorganic Chemistry Eighth Edition 1200
High Pressures-Temperatures Apparatus 1000
Free parameter models in liquid scintillation counting 1000
Standards for Molecular Testing for Red Cell, Platelet, and Neutrophil Antigens, 7th edition 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6318359
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8134625
关于积分的说明 17052670
捐赠科研通 5373307
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2852250
邀请新用户注册赠送积分活动 1830165
关于科研通互助平台的介绍 1681813