Anisotropy of the Thermal Conductivity in GaAs/AlAs Superlattices

各向异性 超晶格 热导率 材料科学 凝聚态物理 热传导 散射 薄脆饼 各向同性 热的 栅栏 光学 光电子学 物理 复合材料 热力学
作者
Maria N. Luckyanova,Jeremy A. Johnson,A. A. Maznev,Jivtesh Garg,Adam Jandl,Mayank T. Bulsara,Eugene A. Fitzgerald,Keith A. Nelson,Gang Chen
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
卷期号:13 (9): 3973-3977 被引量:82
标识
DOI:10.1021/nl4001162
摘要

We combine the transient thermal grating and time-domain thermoreflectance techniques to characterize the anisotropic thermal conductivities of GaAs/AlAs superlattices from the same wafer. The transient grating technique is sensitive only to the in-plane thermal conductivity, while time-domain thermoreflectance is sensitive to the thermal conductivity in the cross-plane direction, making them a powerful combination to address the challenges associated with characterizing anisotropic heat conduction in thin films. We compare the experimental results from the GaAs/AlAs superlattices with first-principles calculations and previous measurements of Si/Ge SLs. The measured anisotropy is smaller than that of Si/Ge SLs, consistent with both the mass-mismatch picture of interface scattering and with the results of calculations from density-functional perturbation theory with interface mixing included.
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