Size effect on the phonon heat conduction in semiconductor nanostructures
Joint Authors
Sulayman, Abd al-Rahman Khalil
Faiq, Abd al-Ghaffar Kamil
Source
al-Tarbiyah wa-al-Ilm : Majallat ilmiyah lil-Buhuth al-Ilmiyah al-Asasiyah
Issue
Vol. 23, Issue 2 (30 Jun. 2010), pp.64-77, 14 p.
Publisher
University of Mosul College of Education for Pure Science
Publication Date
2010-06-30
Country of Publication
Iraq
No. of Pages
14
Main Subjects
Topics
Abstract AR
تمت دراسة التوصيل الحراري الشبيكي نظريا في سليكون (نانو واير) و (بئر كمي) بقطر و سمك (10 نانومتر) في مدى درجات الحرارة (2-300) كلفن, استخدم النموذج المعدل (المحور) لطريقة (كالاوي) لحساب التوصيل الحراري الشبيكي في البلورة الصلدة.
تم حساب جميع الأنواع المهمة لزمن استرخاء الفونون مثل ك:- استطارة الفونون (امكلاب), و استطارة فرق الكتلة, و استطارة الحدود عند (300) كلفن. بينت النتائج أن تحوير الأنماط السمعية للفونون و سرعة المجموعة نتيجة الحجز المكاني (الفضائي) للفونونات أدى إلى زيارة ملحوظة لمعدلات استرخاء الفونونات.
من حساباتنا العددية, لوحظ تناقص مهم للتوصيلية الحرارية الشبكية في (نانو واير) ذا قطر (10 نانومتر) و أيضا في (بئر كمي) بنفس الحجم.
تمت مقارنة التوصيلية الحرارية الشبيكية مع نتائج الأبحاث المنشورة و تبين تطابقها مع النتائج العملية كما هي العملية كما هي الحال مع النتائج النظرية.
Abstract EN
Lattice thermal conductivity for silicon nanowires and quantum well are theoretically investigated in the temperature range from 2K to 300 K.
The modified Gallaway method for bulk crystal is used for calculating lattice thermal conductivity.
All important phonon relaxation mechanism such as Umklapp scattering, Mass-difference scattering and boundary scattering are calculated at 300K.
The result show that the modification of the acoustic phonon modes and phonon group velocities due to spatial confinement of phonons lead to significant increase in the all phonon relaxation rate.
From our numerical results, we predicate a significant decrease of the lattice thermal conductivity in cylindrical nanowires with diameter (D=10-nm), and quantum well with thickness of the same size, results compared to that of the reported experimental as well as theoretical values.
American Psychological Association (APA)
Sulayman, Abd al-Rahman Khalil& Faiq, Abd al-Ghaffar Kamil. 2010. Size effect on the phonon heat conduction in semiconductor nanostructures. al-Tarbiyah wa-al-Ilm : Majallat ilmiyah lil-Buhuth al-Ilmiyah al-Asasiyah،Vol. 23, no. 2, pp.64-77.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-325973
Modern Language Association (MLA)
Sulayman, Abd al-Rahman Khalil& Faiq, Abd al-Ghaffar Kamil. Size effect on the phonon heat conduction in semiconductor nanostructures. al-Tarbiyah wa-al-Ilm : Majallat ilmiyah lil-Buhuth al-Ilmiyah al-Asasiyah Vol. 23, no. 2 (2010), pp.64-77.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-325973
American Medical Association (AMA)
Sulayman, Abd al-Rahman Khalil& Faiq, Abd al-Ghaffar Kamil. Size effect on the phonon heat conduction in semiconductor nanostructures. al-Tarbiyah wa-al-Ilm : Majallat ilmiyah lil-Buhuth al-Ilmiyah al-Asasiyah. 2010. Vol. 23, no. 2, pp.64-77.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-325973
Data Type
Journal Articles
Language
English
Notes
Includes bibliographical references : p. 77
Record ID
BIM-325973