Boosting phonon transport across AlN/SiC interface by fast annealing amorphous layers

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作者
Shuang Tian,Tianheng Wu,Shiqian Hu,Dengke Ma,Lifa Zhang
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:124 (4) 被引量:21
标识
DOI:10.1063/5.0187793
摘要

The high increase in interface density has become the main bottleneck for heat dissipation in gallium nitride/aluminum nitride (AlN)/silicon carbide (SiC) based nanodevices. In this paper, the interfacial thermal conductance (ITC) of AlN/SiC interface is investigated by non-equilibrium molecular dynamics simulation. It is found that introducing amorphous layers at AlN/SiC interface will result in an enhancement of its ITC by 2.32 times. Three different amorphous layers are investigated and can be achieved by fast thermal annealing. Among them, the amorphous SiC layers work best, and the amorphous AlN layers work worst. Further spectral analysis reveals that the enhancement of ITC comes from the strengthening of interfacial inelastic phonon processes, which boosts the transport of modes at a wide frequency range. What is more, as the thickness of amorphous layers increases, the enhancement of ITC weakens. This research provides a highly operational strategy to enhance ITC and enriches our understanding of inelastic phonon process at interface.
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