同位素摻雜硅聲子散射的研究方法探討.pdf

1、摻雜點缺陷對聲子的散射是影響電絕緣體熱導(dǎo)率的重要機制之一，其中聲子頻率和摻雜點缺陷濃度是影響聲子散射的重要因素。本論文主要研究聲子頻率和摻雜點缺陷濃度對同位素摻雜硅聲子散射的影響。首先產(chǎn)生一個窄頻率范圍的聲子波包，建立分子動力學(xué)模型，確定相關(guān)模擬參數(shù)，然后使用分子動力學(xué)(MD)在原子尺度下清晰地展示了摻雜點缺陷對聲子的散射過程，并對能量的透射率和反射率進行分析。將模擬結(jié)果和已發(fā)表的理論結(jié)果相比較，在1，4，8個同位素摻雜缺陷下，在共振區(qū)

2、域內(nèi)用改進的R.0.Pohl公式成功的擬合了MD結(jié)果，并確定擬合參數(shù)。通過對縱向聲子(LA)模式和橫向聲子(Ta)模式的研究表明，在低摻雜濃度下，在低于共振區(qū)域頻率范圍，聲子總能量主要由LA模式的聲子能量構(gòu)成，而在共振區(qū)域及更高頻率范圍，TA模式聲子能量對總能量的貢獻不能忽略，并且隨著摻雜濃度和聲子頻率的升高，TA模式聲子能量所占總能量比例也相應(yīng)的變化。對取樣頻率點3.53THz及3.68THz的模擬結(jié)果表明，獨立散射模型僅適用于較低摻