Unraveling the mechanisms of thermal boundary conductance at the graphene-silicon interface: Insights from ballistic, diffusive, and localized phonon transport regimes

声子 弹道传导 石墨烯 凝聚态物理 材料科学 电导 单壁碳纳米管的弹道传导 接口(物质) 热导率 物理 纳米技术 电子 量子力学 光电子学 纳米管 碳纳米管的力学性能 毛细管数 毛细管作用 碳纳米管 复合材料
作者
Jincheng Yue,Shiqian Hu,Bin Xu,Rongkun Chen,Long Xiong,Rulei Guo,Yuanzhe Li,Lei‐Lei Nian,Junichiro Shiomi,Bo Zheng
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:109 (11) 被引量:12
标识
DOI:10.1103/physrevb.109.115302
摘要

Effective heat dissipation is critical for the performance and longevity of electronic devices. This study delves into the intricacies of thermal boundary conductance (TBC) between multilayer graphene and silicon, scrutinizing its correlation with graphene thickness. Employing a combination of the no-transducer time-domain thermal reflection technique and nonequilibrium molecular dynamics simulations with empirical and machine-learning based potentials, we discover an intriguing behavior: TBC initially increases with graphene thickness, but it eventually converges, suggesting that this phenomenon originates from the transition of the phonon transport from the ballistic to the diffusive regime in multilayer graphene. It is further demonstrated that a graphene-${\mathrm{MoS}}_{2}$ heterostructure exhibits a thickness-independent TBC behavior due to the strong phonon localization across the entire frequency range. The present study emphasizes the significance of incorporating phonon transport regimes in the design and optimization of thermal interfaces, laying the groundwork for innovative strategies to enhance heat dissipation in electronic devices.
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
lanhaishibei完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
3秒前
GeniusJoey完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
研友_VZG7GZ应助老木虫采纳,获得10
6秒前
7秒前
小蘑菇应助Queen采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
8秒前
李健的小迷弟应助anderson采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
想见你发布了新的文献求助30
9秒前
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
10秒前
BYC发布了新的文献求助10
10秒前
Su发布了新的文献求助10
11秒前
星星赶路完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
jdjf发布了新的文献求助10
13秒前
wanci应助逃亡的小狗采纳,获得10
13秒前
Evander发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
路人乙发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
平常觅夏发布了新的文献求助10
15秒前
wang完成签到,获得积分10
15秒前
万能图书馆应助kelexh采纳,获得10
16秒前
16秒前
谢清然发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
xx发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
19秒前
zhouyan发布了新的文献求助10
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 6000
Real World Research, 5th Edition 680
Superabsorbent Polymers 600
Handbook of Migration, International Relations and Security in Asia 555
Between high and low : a chronology of the early Hellenistic period 500
Advanced Memory Technology: Functional Materials and Devices 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5675058
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4942863
关于积分的说明 15151208
捐赠科研通 4834311
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2589377
邀请新用户注册赠送积分活动 1542953
关于科研通互助平台的介绍 1500969