Thermal Transport across a Substrate–Thin-Film Interface: Effects of Film Thickness and Surface Roughness

材料科学 界面热阻 薄膜 平均自由程 声子 散射 表面粗糙度 基质(水族馆) 热导率 凝聚态物理 表面光洁度 热的 光学 热阻 复合材料 纳米技术 物理 热力学 海洋学 地质学
作者
Zhi Liang,Kiran Sasikumar,Pawel Keblinski
出处
期刊:Physical Review Letters [American Physical Society]
卷期号:113 (6) 被引量:89
标识
DOI:10.1103/physrevlett.113.065901
摘要

Using molecular dynamics simulations and a model AlN-GaN interface, we demonstrate that the interfacial thermal resistance R(K) (Kapitza resistance) between a substrate and thin film depends on the thickness of the film and the film surface roughness when the phonon mean free path is larger than film thickness. In particular, when the film (external) surface is atomistically smooth, phonons transmitted from the substrate can travel ballistically in the thin film, be scattered specularly at the surface, and return to the substrate without energy transfer. If the external surface scatters phonons diffusely, which is characteristic of rough surfaces, R(K) is independent of film thickness and is the same as R(K) that characterizes smooth surfaces in the limit of large film thickness. At interfaces where phonon transmission coefficients are low, the thickness dependence is greatly diminished regardless of the nature of surface scattering. The film thickness dependence of R(K) is analogous to the well-known fact of lateral thermal conductivity thickness dependence in thin films. The difference is that phonon-boundary scattering lowers the in-plane thermal transport in thin films, but it facilitates thermal transport from the substrate to the thin film.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
一只黑麂完成签到,获得积分10
刚刚
务实老虎完成签到,获得积分10
1秒前
王冬雪完成签到,获得积分10
1秒前
在途中完成签到,获得积分10
1秒前
just完成签到,获得积分20
1秒前
感动满天完成签到,获得积分10
1秒前
领导范儿应助许起眸采纳,获得10
1秒前
萧水白应助这颗糖好tian采纳,获得10
1秒前
duonicola发布了新的文献求助10
1秒前
Grinder完成签到 ,获得积分10
2秒前
甜美的月饼完成签到,获得积分10
2秒前
Master_Ye完成签到,获得积分10
2秒前
June完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
幽默的忆霜完成签到 ,获得积分10
3秒前
阿桂完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
Jmoriarty完成签到,获得积分10
5秒前
123654完成签到,获得积分10
6秒前
芥楠完成签到,获得积分10
7秒前
Galaxy完成签到,获得积分10
7秒前
SYLH应助WANG采纳,获得10
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
大力的猕猴桃关注了科研通微信公众号
8秒前
ark861023发布了新的文献求助10
9秒前
二十七完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
芝士大王完成签到 ,获得积分10
9秒前
张伟完成签到,获得积分10
10秒前
执着的导师应助苏y采纳,获得10
10秒前
阿亞完成签到,获得积分10
10秒前
TAC完成签到,获得积分20
10秒前
可爱的函函应助勾勾1991采纳,获得10
11秒前
科目三应助啦啦啦采纳,获得10
11秒前
HAHAHA完成签到,获得积分10
11秒前
张怡博完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
xin6688完成签到,获得积分10
13秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 2400
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
Optimal Transport: A Comprehensive Introduction to Modeling, Analysis, Simulation, Applications 800
Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL 600
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 500
T/CIET 1202-2025 可吸收再生氧化纤维素止血材料 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3953608
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3499327
关于积分的说明 11094832
捐赠科研通 3229935
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1785767
邀请新用户注册赠送积分活动 869499
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 801478