随着器件特征尺寸的不断缩小,其集成度大幅度提高。此时器件中纳米结构的热学性质表现出明显的尺寸效应,界面效应对于器件特性的影响愈加凸现,直接对器件的可靠性产生影响。对于器件中广泛应用的纳米复合结构(nanocomposites),界面散射对其热特性的影响和薄膜、纳米线的情况有一定的差异。本项目采用Boltzmann 输运方程方法,综合考虑界面散射和声子限制效应,针对二维异质结构、一维核壳结构纳米线和纳米复合结构(纳米线阵列)的热学特性进行系统的理论分析。理论计算结果表明,通过选择不同的壳层和核层的比值,可实现对核壳结构纳米线热导率的调控。上述研究结果为纳米复合结构的热导率调控提供了一种可能的途径。综合考虑界面散射、晶界散射和粗糙表面效应,我们系统建立了金属纳米线热导率的模型。对于铜和钨纳米线,理论模型计算结果和实验数据符合得比较好。同时初步优化基于FTIR 的光电流方法,以便对相关结构的热特性进行探索性研究。
英文主题词nanocomposites;thermal conductivity; photocurrent