Wyniki 1-6 spośród 6 dla zapytania: authorDesc:"Bohdan ANDRIYEVSKY"

Comparative molecular dynamics studies of Si, GaN and SiC thermal conductivity DOI:10.15199/48.2015.09.02

Czytaj za darmo! »

Thermal conductivity of Si, SiC and GaN crystals have been calculated by the reversed non-equilibrium molecular dynamics method using the Forcite program with the Universal force field potentials of the Materials Studio 7.0 package. The dependencies of thermal conductivity on the length of crystal's supercell and density have been obtained and analyzed. Correlation of the degree of hybridization of vibrations of Si and C in SiC and Ga and N in GaN, from the one side, and coefficient of thermal conductivity, from the other one, has been revealed. Streszczenie. Obliczono przewodność cieplną kryształów Si, SiC i GaN metodą odwrotnej nierównoważnej dynamiki molekularnej za pomocą programu Forcite przy potencjałach pól siłowych typu Universal z pakietu Materials Studio 7.0. Otrzymano i przeanalizowano zależności przewodności cieplnej kryształów w funkcji długości odpowiedniej superkomórki oraz gęstości. Ujawniono korelację stopnia hybrydyzacji drgań atomów Si i C w SiC oraz Ga i N w GaN, z jednej strony, a współczynnika przewodności cieplnej, z drugiej. (Porównawcze badania przewodności cieplnej Si, GaN i SiC metodą dynamiki molekularnej). Keywords: semiconductors, coefficient of thermal conductivity, molecular dynamics. Słowa kluczowe: półprzewodniki, współczynnik przewodności cieplnej, dynamika molekularna. Introduction Silicon (Si), silicon carbide (SiC) and gallium nitride (GaN) are semiconductors widely used in electronics. SiC and GaN are known as excellent wide band gap materials for power electronics [1]. Thermal characteristics of these materials are therefore of great interest. Also, thermal characteristics of interfaces between these materials represents still one of the major concerns. Silicon carbide (SiC) and gallium nitride (GaN) are probably more suitable to the demands of high power electronics than Si [2]. In recent years, significant advancements have been achieved in the improvement of material quality and device [...]

Thermal conductivity of silicon: theoretical first principles study DOI:10.15199/48.2016.09.25

Czytaj za darmo! »

New version of the first principles molecular dynamics calculations of thermal conductivity of materials has been proposed and applied to the silicon crystals. The method proposed is based on the kinetic theory of phonon thermal conductivity and permits to calculate several material properties (specific heat, elastic constant, acoustic velocity, mean phonon relaxation time and coefficient of thermal conductivity) at certain temperature. The method has been applied to the silicon crystal and the results obtained have been found to be in satisfactory agreement with corresponding experimental data. The method proposed is promissing for the ab initio calculations of thermal conductivity of pure and doped semiconductors. Streszczenie. Zaproponowano nowy sposób obliczeń metodą dynamiki molekularnej z pierwszych zasad współczynnika przewodności cieplnej materiału i zastosowano go do kryształów krzemu. Metoda bazuje na kinetycznej teorii fononowej przewodności cieplnej i daje możliwość obliczenia szeregu własności materiałowych (ciepła właściwego, współczynnika elastyczności, prędkości akustycznej, średniego czasu relaksacji fononów i współczynnika przewodności cieplnej) w określonej temperaturze. Metoda została zastosowana do kryształów krzemu a obliczone wielkości okazały się być zadowalająco bliskie do odpowiednich wartości eksperymentalnych. Zaproponowana metoda może być wykorzystana do obliczeń z pierwszych zasad przewodności cieplnej doskonałych i domieszkowanych półprzewodników. (Przewodność termiczna krzemu: badania teoretyczne z pierwszych zasad). Keywords: silicon, coefficient of thermal conductivity, molecular dynamics. Słowa kluczowe: krzem, współczynnik przewodności cieplnej, dynamika molekularna. Motivation The silicon (Si) based materials and other wide band gap semiconductors remain the most frequently used substances for the fabrication of different electronic devices. Thermal characteristics of these materials and interfaces b[...]

Synchrotron-based VUV spectroscopic ellipsometry system in application to optical properties studies of wide-bandgap materials for optoelectronics DOI:10.12915/pe.2014.03.056

Czytaj za darmo! »

The paper presents the implementation of spectroscopic ellipsometry measurements in the vacuum-ultraviolet spectral range with use of synchrotron radiation as a light source. Current status of VUV ellipsometer and the principle of its operation is described. The procedure of measurements and ellipsometric data evaluation taking into account surface roughness of the measured specimen of optically uniaxial widebandgap single crystal is presented through the example of Sr61Ba39Nb2O6 ellipsometric characterization. Complex dielectric function ε(E) = ε1(E) + iε2(E) for Sr61Ba39Nb2O6 was obtained in the spectral photon energy range 2-25 eV for polarization direction along b and c crystallographic axes. Streszczenie. W artykule przedstawiono implementację techniki spektroskopii elipsometrycznej z wykorzystaniem promieniowania synchrotronowego jako źródła światła do zakresu widmowego nadfioletu próżniowego. Zaprezentowano obecny status VUV systemu elipsometrycznego oraz opisano sposób jego funkcjonowania. Poprzez charakteryzację optyczną kryształu Sr61Ba39Nb2O6, przedstawiono procedurę analizy elipsometrycznych danych pomiarowych dla optycznie jednoosiowego monokryształu z uwzględnieniem anizotropii optycznej oraz niejednorodności powierzchni badanej próbki. Uzyskano zależności dyspersyjne tensora zespolonej przenikalności dielektrycznej ε(E) = ε1(E) + iε2(E) dla kryształu Sr61Ba39Nb2O6 w szerokim zakresie widmowych 2-25 eV, dla kierunków wzdłuż osi krystalograficznych b oraz c. (System spektroskopii elipsometrycznej z promieniowaniem synchrotronowym w zastosowaniu do badań własności optycznych szerokopasmowych materiałów dla optoelektroniki). Keywords: VUV ellipsometry, synchrotron, SBN, optical. Słowa kluczowe: VUV elipsometrii, synchrotron, SBN, optyczne. doi:10.12915/pe.2014.03.56 Introduction The designing of novel and the optimization of current optoelectronic devices requires data on the optical parameters of[...]

Impedance spectroscopy study of amorphous composites x(Fe0.45Co0.45Zr0.10)+(1-x)(Al2O3)

Czytaj za darmo! »

Results of the study of ac conductivity of granular nanocomposites consisting of alloy (Fe0.45Co0.45Zr0.10) nanoparticles embedded in the amorphous matrix (Al2O3) are presented and analyzed. Measurements have been carried out on the samples with different fraction x of metal component for the frequencies 100 Hz - 1 MHz in the temperature range of 80 - 340 K. The r[...]

Ab initio molecular dynamics calculations of heat conductivity for silicon related materials DOI:10.15199/48.2017.08.16

Czytaj za darmo! »

Thermal effects occurring in the active electronic elements and devices lead to their temperature increase and may change their functional characteristics. To keep these characteristics within the determined frameworks, one has to construct the corresponding devices taking into account the heat conductivity characteristics of the corresponding active and neighboring materials. Because of the large variety of these materials in modern electronics the problem of their heat characteristics determination is extremely important [1]. There are several theoretical techniques reported in the literature [2], which are used for determination of the phonon thermal conductivity. One of the often applied techniques is the molecular dynamics (MD), which can be separated into two main groups: (1) equilibrium and (2) nonequilibrium methods. In an equilibrium MD simulation, the system under investigation has a constant average temperature and an average heat flux of zero [2]. However, at each instant of time a finite heat flux exists due to instantaneous fluctuations of temperature. The popular Green-Kubo method [3, 4], based on the general fluctuation-dissipation theorem [5], relates the lattice thermal conductivity of the system to the time required for such fluctuations to dissipate. The corresponding algorithms however are not implemented in the more popular ab initio packages, for example in VASP code [6]. In the present study, we propose a new approach for the theoretical first-principles calculations of the phonon lifetime  and thermal diffusivity D of a material on the basis of the standard ab initio molecular dynamics (AMD) study. This approach has been applied to the study of heat conductivity in pure silicon and phosphorus doped silicon crystals. Some subsidiary calculations of this type were performed with diamond, sapphire (Al2O3) and silver. On the basis of the calculated thermal diffusivity D one can obtain the corr[...]

DC conductivity of amorphous composites x(Fe0.45Co0.45Zr0.10)+(1-x)(Al2O3) in the range of 20 - 300 K

Czytaj za darmo! »

The temperature dependency of the dc electrical conductivity σ(T) of the composites x(Fe0.45Co0.45Zr0.10)+(1-x)(Al2O3) has been studied in the range of 20 - 300 K. The ratios x was in the range of 0.418 - 0.540 corresponding to the before percolation threshold. The Sheng's model of fluctuation induced tunneling was used to fit the dependencies of[...]

 Strona 1