Thermal boundary resistance in semiconductors by non-equilibrium thermodynamics
Dettori, Riccardo (University of Cagliari. Department of Physics)
Melis, Claudio (University of Cagliari. Department of Physics)
Cartoixà Soler, Xavier (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament d'Enginyeria Electrònica)
Rurali, Riccardo (Institut de Ciència de Materials de Barcelona)
Colombo, Luciano (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)

Date:	2016
Abstract:	We critically address the problem of predicting the thermal boundary resistance at the interface between two semiconductors by atomistic simulations. After reviewing the available models, lattice dynamics calculations and molecular dynamics simulation protocols, we reformulate this problem in the language of non-equilibrium thermodynamics, providing an elegant, robust and valuable theoretical framework for the direct calculation of the thermal boundary resistance through molecular dynamics simulations. The foundation of the method, as well as its subtleties and the details of its actual implementation are presented. Finally, the Si/Ge interface showcase is discussed as the prototypical example of semiconductor heterojunction whose thermal properties are paramount in many front-edge nanotechnologies.
Grants:	Ministerio de Economía y Competitividad FIS2012-37549-C05-02 Ministerio de Economía y Competitividad MAT2013-40581-P Ministerio de Economía y Competitividad TEC2012-31330 Ministerio de Economía y Competitividad TEC2015-67462-C2-1-R Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2014/SGR-301 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2014/SGR-384 Ministerio de Economía y Competitividad SEV-2013-0295 Ministerio de Economía y Competitividad SEV-2015-0496
Rights:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, fins i tot amb finalitats comercials, sempre i quan es reconegui l'autoria de l'obra original.
Language:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió publicada
Subject:	Heat transport ; Thermal conductivity ; Thermal boundary resistance ; Semiconductor interfaces ; Atomistic simulations
Published in:	Advances in Physics: X, Vol. 1, Issue 2 (May 2016) , p. 246-261, ISSN 2374-6149

DOI: 10.1080/23746149.2016.1175317

17 p, 2.0 MB

The record appears in these collections:
Research literature > UAB research groups literature > Research Centres and Groups (research output) > Experimental sciences > Catalan Institute of Nanoscience and Nanotechnology (ICN2)
Articles > Research articles
Articles > Published articles