随着微电子器件的微型化、集成化程度不断提高,场效应管（FET）的特征尺寸已达10 nm。高功率密度引起的热效应成为限制FET进一步微型化的瓶颈。低维砷化镓（GaAs）半导体在太阳能电池、FET、发光器件等能源领域均有着重要的应用价值。本文重点研究GaAs纳米线的热输运机理,采用平衡分子动力学方法对GaAs纳米线的晶格热导率进行模拟。基于声子振动态密度的频域特性和热流自相关函数的时域特性,研究了GaAs纳米线的尺度效应、温度效应、晶体点缺陷以及施加外力载荷对其热输运特性的影响。GaAs纳米线晶格热导率具有明显的尺度效应。模拟结果发现:不论随纳米线纵向或是径向尺寸的增加,其晶格热导率总是先不断增加后逐渐趋于稳定值。其原因是随尺寸的增加,声子约束效应逐渐减弱导致其晶格热导率增加,而尺寸增加到一定程度后,声子波长达到或超过该温度下的声子平均自由程时,其晶格热导率不再增加。GaAs纳米线晶格热导率具有明显的温度效应。模拟结果发现:随温度的升高,其晶格热导率呈现先增加后减小趋势,在温度为300 K附近达到最大值。其原因是温度的升高激发更多高频声子的散射,增加了能量传递通道,所以晶格热导率增加。而温度再次升高,声子U-散射过程逐渐超越了声子的非弹性散射成为热输运过程的主导,阻碍能量传递,导致GaAs纳米线晶格热导率逐渐减小。GaAs纳米线晶格热导率具有明显的晶体点缺陷效应。模拟结果发现:随空位和杂质原子两种晶体点缺陷比例的增加,GaAs纳米线晶格热导率均不断降低。其原因是晶体点缺陷的增加会破坏晶格原有结构,引起声子局域共振散射,导致能量内耗,阻碍声子热输运过程,因此晶格热导率降低。GaAs纳米线的晶格热导率受压力、扭矩载荷影响。模拟结果显示压力和扭矩载荷都一定程度减小了GaAs纳米线晶格热导率。原因是压力和扭转载荷对纳米线产生额外的应力和应变,破坏GaAs的晶格结构,造成晶格振动不连续,能量传递受阻。压力加强了纳米线的声子约束效应,扭矩引起了纳米线的表面效应,因此其晶格热导率均有不同程度的减小。