A Split-Flux Model for Phonon Transport Near Hotspots

声子 玻尔兹曼方程 凝聚态物理 物理 散射 声子散射 弹道传导 材料科学 电子 光学 量子力学
作者
Sanjiv Sinha,Eric Pop,Kenneth E. Goodson
出处
期刊:Electronic and Photonic Packaging, Electrical Systems Design and Photonics, and Nanotechnology 卷期号:: 75-85 被引量:24
标识
DOI:10.1115/imece2004-61949
摘要

Intense electron-phonon scattering near the peak electric field in a semiconductor device results in nanometer-scale phonon hotspots with power densities on the order of 1 W/μm3. To study the impact of the hotspot on phonon transport, we solve the phonon Boltzmann transport equation under the relaxation time approximation to yield the departure from equilibrium amongst phonon modes. The departure function is split into two contributions: one arising from the far-from-equilibrium emitted phonons and the other from the near-equilibrium thermal phonons. The model predictions are compared with existing data on ballistic phonon transport in silicon. Computations of transient and steady state phonon occupation numbers for a device geometry show the predominance of longitudinal optical phonons for electric fields on the order of 1 MV/m. Due to the low group velocity of these modes, there is an energy stagnation at the hotspot which results in an excess temperature rise of about 13% for a 90 nm bulk silicon device. During device switching, emitted phonons have sufficient time to relax completely when the duty cycle is 30% on a period of 100 ps.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
曾泓跃完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
陈爱佳发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
哔哩哔哩哔哔哔完成签到,获得积分10
7秒前
zhangjing完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
kunkun发布了新的文献求助10
12秒前
14秒前
深情安青应助陈爱佳采纳,获得10
16秒前
刘明坤完成签到 ,获得积分10
18秒前
22秒前
serenity完成签到 ,获得积分10
23秒前
SciGPT应助Kevin采纳,获得10
26秒前
关山五十州完成签到,获得积分10
27秒前
莫失莫忘完成签到,获得积分10
28秒前
虚幻黑米发布了新的文献求助10
28秒前
Bingtao_Lian完成签到 ,获得积分10
29秒前
00111100完成签到,获得积分10
32秒前
34秒前
36秒前
宋江他大表哥完成签到,获得积分10
37秒前
可爱的函函应助小手冰凉采纳,获得10
38秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
39秒前
猪猪hero应助科研通管家采纳,获得10
39秒前
猪猪hero应助科研通管家采纳,获得10
39秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
39秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
39秒前
39秒前
39秒前
39秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
39秒前
39秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
39秒前
陈爱佳发布了新的文献求助10
41秒前
昏睡的绍辉完成签到,获得积分10
42秒前
小巧凝竹完成签到 ,获得积分10
43秒前
黄3完成签到 ,获得积分10
43秒前
kinase完成签到 ,获得积分10
45秒前
高分求助中
Assessing and Diagnosing Young Children with Neurodevelopmental Disorders (2nd Edition) 700
The Elgar Companion to Consumer Behaviour and the Sustainable Development Goals 540
The Martian climate revisited: atmosphere and environment of a desert planet 500
Images that translate 500
Transnational East Asian Studies 400
Towards a spatial history of contemporary art in China 400
Mapping the Stars: Celebrity, Metonymy, and the Networked Politics of Identity 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3843823
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3386203
关于积分的说明 10544094
捐赠科研通 3106943
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1711344
邀请新用户注册赠送积分活动 824042
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 774409