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Intrinsic lattice thermal conductivity of semiconductors from first principles

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作者
David Broido,Michael Malorny,G. Birner,Natalio Mingo,Derek A. Stewart
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:91 (23) 被引量:881
标识
DOI:10.1063/1.2822891
摘要

We present an ab initio theoretical approach to accurately describe phonon thermal transport in semiconductors and insulators free of adjustable parameters. This technique combines a Boltzmann formalism with density functional calculations of harmonic and anharmonic interatomic force constants. Without any fitting parameters, we obtain excellent agreement (<5% difference at room temperature) between the calculated and measured intrinsic lattice thermal conductivities of silicon and germanium. As such, this method may provide predictive theoretical guidance to experimental thermal transport studies of bulk and nanomaterials as well as facilitating the design of new materials.
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