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): 065901-065901 被引量:109
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
Hello应助David采纳,获得10
刚刚
刚刚
Zhao发布了新的文献求助30
1秒前
聿1988完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
伶俐的千凡完成签到,获得积分10
3秒前
Fly完成签到,获得积分10
4秒前
草木发布了新的文献求助10
5秒前
hantuo发布了新的文献求助10
7秒前
落寞剑成完成签到 ,获得积分10
8秒前
研友_yLpYkn完成签到,获得积分10
9秒前
愉快的丹彤完成签到 ,获得积分10
10秒前
荔枝励志完成签到 ,获得积分10
10秒前
huangqian完成签到,获得积分10
10秒前
Zhao完成签到,获得积分10
12秒前
hantuo完成签到,获得积分10
13秒前
明亮谷波完成签到,获得积分10
14秒前
小背包完成签到 ,获得积分10
18秒前
哥哥发布了新的文献求助10
20秒前
HCLonely完成签到,获得积分0
20秒前
21秒前
22秒前
安嫔完成签到 ,获得积分10
26秒前
自然1111发布了新的文献求助10
26秒前
rougui发布了新的文献求助10
32秒前
我爱小葫芦完成签到,获得积分20
34秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
35秒前
yuntong完成签到 ,获得积分10
35秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
42秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
42秒前
42秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
42秒前
rougui完成签到,获得积分20
45秒前
49秒前
神奇的种子完成签到 ,获得积分10
50秒前
Liang完成签到,获得积分10
50秒前
Chloe完成签到,获得积分10
51秒前
圆红完成签到 ,获得积分10
51秒前
jh完成签到 ,获得积分10
53秒前
xinran发布了新的文献求助10
53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
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
人脑智能与人工智能 1000
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
Peptide Synthesis_Methods and Protocols 400
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5603493
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4688514
关于积分的说明 14853908
捐赠科研通 4692667
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2540759
邀请新用户注册赠送积分活动 1507041
关于科研通互助平台的介绍 1471763