[發(fā)明專利]計(jì)算硅鍺超晶格材料界面熱阻的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910217466.6
• 申請日: 2009-12-30
• 公開（公告）號: CN101760183A
• 公開（公告）日: 2010-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫兆偉;張興麗
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C09K5/14
• 分類號: C09K5/14
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 張宏威

1.計(jì)算硅鍺超晶格材料界面熱阻的方法，其特征在于具體步驟如下：

步驟一：建立硅鍺超晶格材料的非平衡態(tài)分子動(dòng)力學(xué)導(dǎo)熱模型；

步驟二：設(shè)定步驟一中導(dǎo)熱模型中粒子的初始狀態(tài)，所述初始狀態(tài)包括粒子的初始位置和速度，硅、鍺粒子的初始位置分布在面心立方結(jié)構(gòu)的晶格點(diǎn)陣上，而粒子的初始速度的分布采用麥克斯韋速度分布；將系統(tǒng)溫度調(diào)整到要求溫度，重新標(biāo)定硅、鍺超晶格材料中粒子在要求溫度下的速度；

步驟三：根據(jù)步驟二中獲得的粒子速度，采用Stillinger-Webber多體勢能函數(shù)來計(jì)算硅、鍺分子之間的作用勢能；

步驟四：根據(jù)分子動(dòng)力學(xué)分析方法，用步驟三中計(jì)算得到的勢能函數(shù)的梯度來計(jì)算硅鍺超晶格材料中粒子間作用力；

步驟五：由步驟四獲得的粒子間作用力，求得硅鍺超晶格材料中粒子的運(yùn)動(dòng)方程，采用Verlet蛙跳算法對運(yùn)動(dòng)方程進(jìn)行積分，計(jì)算粒子在t時(shí)刻的新位置和速度；

步驟六：采用各向異性非平衡態(tài)分子動(dòng)力學(xué)方法來計(jì)算界面熱阻，選用恒溫墻方法對系統(tǒng)施加溫度梯度，計(jì)算導(dǎo)熱方向每一層粒子的溫度，并且對溫度進(jìn)行量子化修正；利用公式Rb=ΔTQ/An=ΔTxJx]]>來計(jì)算硅鍺超晶格結(jié)構(gòu)的界面熱阻，其中ΔT表示溫度梯度方向的溫差，Q為熱流量，A_n為面YOZ的橫截面積，ΔT_x為X方向的溫差；J_x為X方向的熱流。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算硅鍺超晶格材料界面熱阻的方法，其特征在于步驟一具體為：以硅鍺材料交替生長方向?yàn)閄方向，X方向、Y方向與Z方向滿足右手定則，在X方向布置隨機(jī)恒溫?zé)釅?，以建立溫度梯度，高溫?zé)釅偷蜏責(zé)釅Φ牟牧暇c各自臨近的超晶格材料相同；導(dǎo)熱模型的最外層設(shè)置絕熱壁；在Y方向、Z方向施加周期性邊界條件，并且面YOZ的截面面積大于3UC×3UC(Unit?Cell，晶胞長度)，選取YOZ橫截面積A_n為4UC×4UC。