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随着人工智能、5G概念的产生,芯片、半导体元器件的研发工作越发重要。SiC是第三批次兴起的半导体材料,在工作电压、承载电流、工作频率、体材温度等方面表现优良,这使其在半导体领域受到越来越多的重视。现阶段,它被广泛应用于电动汽车、新能源产业中。在SiC的多种同素异形体当中,β-SiC有着与其他形体相比最优的电子性能和最稳定的结构,因此β-SiC薄膜的制备、改性及其光学、电学、机械等特性的研究日益增多。在材料改性方面的研究中,为进一步提高导电性能,可以通过在β-SiC薄膜结构中掺杂N原子来实现,但这在一定程度上削弱了材料的导热性能。导热特性是直接关乎器件性能与热设计的关键,因此β-SiC薄膜热导率的研究的重要性和迫切性变得尤为突出。本文运用数值模拟手段,采用非平衡分子动力学方法,使用Compass力场,研究了β-SiC薄膜和掺N的β-SiC薄膜的热导率。研究了不同厚度、不同温度的β-SiC薄膜的热导率。室温下,当薄膜厚度从3.426nm-6.905nm增加时,β-SiC薄膜热导率从5.054 Wm-1K-1增大到9.654 Wm-1K-1,β-SiC薄膜热导率随厚度的增大而升高,这是由于在纳米尺度范围内,随着厚度的增加,材料的比表面积减小,边界声子散射作用减弱,从而增加了薄膜热导率,表现出明显的尺度效应。对于厚度为5.165nm的β-SiC薄膜,当温度从300K-1000K变化时,β-SiC薄膜热导率在7.478 Wm-1K-1-7.315 Wm-1K-1之间,随温度升高缓慢降低。这是由于β-SiC内对材料导热性能起决定性作用的平均声子群速度,随着温度的变化缓慢降低。从而使β-SiC薄膜热导率随温度的升高而逐渐减小。研究发现室温下相同厚度的掺杂N原子的β-SiC薄膜热导率低于无掺杂的β-SiC薄膜热导率。掺杂N原子浓度为0.195%时,膜厚变化范围与无掺杂薄膜相同,即从3.426nm增长至6.905nm时,薄膜热导率从4.303 Wm-1K-1增大至6.798 Wm-1K-1,同未掺杂时薄膜热导率数值变化趋势相同,即随厚度增加而升高,但都小于无掺杂薄膜。室温下,对于膜厚为4.296nm的掺杂N原子的β-SiC薄膜,调节掺杂浓度从0.039%至0.781%变化时,其热导率从6.417 Wm-1K-1逐渐降低至4.521 Wm-1K-1,即随掺杂N原子浓度的升高而变小。对于掺杂N原子浓度为0.195%,膜厚仍为4.296nm的β-SiC薄膜,当温度在300K-800K之间变化时,其热导率从5.527Wm-1K-1减小至4.764 Wm-1K-1。在N掺杂条件下,掺杂产生的晶格畸变以及体系中增加的电子-声子散射机制,使得热导率随温度升高而减小的趋势比无掺杂薄膜更加明显。