利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2025104387064
申请人: 兰州理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种接触与非接触状态下纳米半导体界面热导调控方法,包括以下步骤:⑴建立由热区域A和冷区域B组成的分子动力学热输运模型,其中A、B分别代表硅‑硅和锗‑锗,且两种材料具有相同晶格结构;

所述热区域A包含硅或锗传热原子区、热源和刚体,并在x、y、z方向上设置非周期性边界条件;

所述冷区域B包含硅或锗传热原子区、冷源和固定层;

所述刚体和所述固定层分别由单个晶胞组成,并分别设置在模型z方向的两端;

所述热区域A与所述冷区域B之间形成传热界面;

在模型两端分别设置Berendsen调温器来调控系统的温度;

⑵执行分子动力学模拟与数据处理:

①在接触状态下,取扭转角度范围为5 45°,硅‑硅和锗‑锗界面的热源和冷源温度分别~设置为320 K和280 K,比较不同扭转角度下的界面热导,以确定界面热导对扭转角度的依赖关系;并比较不同扭转角度下接触界面处声子态密度的重叠面积,确定声子态密度的重叠面积对不同界面扭转角度热输运的影响;

②在非接触状态下,取扭转角度范围为0 45°,硅‑硅和锗‑锗界面的热源和冷源温度分~别设置为320 K和280 K,比较不同扭转角度下的界面热导,以确定界面热导对扭转角度的依赖关系;并比较不同扭转角度下的界面相互作用势和LJ势的力常数,确定力常数对不同界面扭转角度状态热输运的影响,进一步揭示非接触状态下不同扭转角度对界面热输运影响的内在原因。

2.如权利要求1所述的一种接触与非接触状态下纳米半导体界面热导调控方法,其特征在于:所述步骤⑵中执行分子动力学模拟与数据处理还包括:在接触状态下,取扭转角度范围为5 45°,硅‑硅和锗‑锗界面的热源和冷源温度分别设置为320 K和280 K,比较不同扭~转角度下接触界面的声子参与率、界面距离,进一步揭示界面接触状态影响界面热导的内在原因。

3.如权利要求1所述的一种接触与非接触状态下纳米半导体界面热导调控方法,其特征在于:所述步骤⑵中执行分子动力学模拟与数据处理还包括:在非接触状态下,取硅‑硅和锗‑锗界面的热源和冷源温度分别设置为320 K和280 K,计算施加不同法向载荷或改变势阱深度下的界面相互作用势和LJ势的力常数,揭示系统法向载荷和势阱深度对界面热导影响的内在机理。