组分调制的 Si1-xGex 多层膜具有低于薄膜合金极限的横向热导率
材料科学
2013-01-04 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
我们描述了外延 Ge/Si 多层膜，其横向热导率可以通过简单地改变组成层的厚度，系统地降低到与相同平均浓度的块体和薄膜 SiGe 合金相比异常低的值。第一性原理计算揭示，Ge 向 Si 间隔层中的部分互扩散（这是生长过程中 Ge 偏析自然产生的结果）起着决定性作用，将热导率降低到没有互扩散（完美超晶格）或完全互扩散（合金极限）时所能达到的值以下。这一现象类似于先前在嵌入纳米颗粒的合金中观察到的现象，它强调了同时结合合金散射体和纳米尺度散射体以最小化热导率的重要性。因此，我们的计算表明，在寻找具有超低热导率的材料时，具有陡峭界面的超晶格（通常被追求但难以实现）不如组分调制的 Si1-xGex 多层膜。
引用
@article{arxiv.1301.0405,
title = {Compositionally-modulated Si1-xGex multilayers with cross-plane thermal conductivity below the thin-film alloy limit},
author = {Peixuan Chen and N. A. Katcho and J. P. Feser and Wu Li and M. Glaser and O. G. Schmidt and David G. Cahill and N. Mingo and A. Rastelli},
journal= {arXiv preprint arXiv:1301.0405},
year = {2013}
}
备注
21 pages, 4 figures