Title :

Influence of amorphous layers on the thermal conductivity of phononic crystals

Author(s) :

Verdier, Maxime [Auteur]
Laboratoire d'Energétique et Mécanique Théorique et Appliquée [LEMTA ]
Lacroix, David [Auteur]
Laboratoire d'Energétique et Mécanique Théorique et Appliquée [LEMTA ]
Didenko, Stanislav [Auteur]
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 [IEMN]
Microélectronique Silicium - IEMN [MICROELEC SI - IEMN]
Robillard, Jean-François [Auteur]
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 [IEMN]
Microélectronique Silicium - IEMN [MICROELEC SI - IEMN]
Martin, Évelyne [Auteur]
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 [IEMN]
Physique - IEMN [PHYSIQUE - IEMN]
Bah, Thierno-Moussa [Auteur]
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 [IEMN]
STMicroelectronics [Crolles] [ST-CROLLES]
Microélectronique Silicium - IEMN [MICROELEC SI - IEMN]
Termentzidis, Konstantinos [Auteur]
Laboratoire d'Energétique et Mécanique Théorique et Appliquée [LEMTA ]
Centre d'Energétique et de Thermique de Lyon [CETHIL]

Journal title :

Physical Review B: Condensed Matter and Materials Physics (1998-2015)

Pages :

115435 - 115435

Publisher :

American Physical Society

Publication date :

2018-03

ISSN :

1098-0121

HAL domain(s) :

Sciences de l'ingénieur [physics]/Mécanique [physics.med-ph]/Thermique [physics.class-ph]
Physique [physics]/Matière Condensée [cond-mat]/Science des matériaux [cond-mat.mtrl-sci]
Sciences de l'ingénieur [physics]/Micro et nanotechnologies/Microélectronique

English abstract : [en]

The impact of amorphous phases around the holes and at the upper and lower free surfaces on thermal transport in silicon phononic membranes is studied. By means of molecular dynamics and Monte Carlo simulations, we explore ...
Show more >The impact of amorphous phases around the holes and at the upper and lower free surfaces on thermal transport in silicon phononic membranes is studied. By means of molecular dynamics and Monte Carlo simulations, we explore the impact of the amorphous phase (oxidation and amorphous silicon), surfaces roughness, and a series of geometric parameters on thermal transport. We show that the crystalline phase drives the phenomena; the two main parameters are (i) the crystalline fraction between two holes and (ii) the crystalline thickness of the membranes. We reveal the hierarchical impact of nanostructurations on the thermal conductivity, namely, from the most resistive to the less resistive: the creation of holes, the amorphous phase around them, and the amorphization of the membranes edges. The surfaces or interfaces perpendicular to the heat flow hinder the thermal conductivity to a much greater extent than those parallel to the heat flow.Show less >

Language :

Anglais

Popular science :

Non

ANR Project :

Isite LUE

Collections :

• Institut d'Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie (IEMN) - UMR 8520

Source :

Harvested from HAL