纳米尺度二氧化硅与硅界面处的热接触电阻

二氧化硅和硅（SiO$_{2}$/Si）界面在半导体工业中起着非常重要的作用。然而，在纳米尺度上，其界面热性质迄今尚未被充分理解。在本文中，我们通过分子动力学模拟系统地研究了由非晶二氧化硅和晶态硅组成的异质结的界面热阻（Kapitza 电阻）。数值结果表明，SiO$_{2}$/Si 界面处的 Kapitza 电阻显著依赖于界面耦合强度。在弱界面耦合极限下，Kapitza 电阻依赖于详细的界面结构和异质结的长度，在不同样品间显示出巨大波动。相比之下，在强界面耦合极限下，它几乎对详细的界面结构或异质结长度不敏感，在室温下给出一个接近恒定的值，约为 0.9 $\times10^{-9}$ m$^{2}$KW$^{-1}$。此外，还考察了强界面耦合极限下 Kapitza 电阻的温度依赖性。我们的研究为纳米尺度 SiO$_{2}$/Si 界面的热管理和散热提供了有用的指导，特别是对于基于硅纳米线的纳米电子和光子器件的设计。