اثر اندازه در انتقال حرارت غیرموضعی درکانال های ماسفت یک بعدی و شبه یک بعدی
محل انتشار: مجله پژوهش فیزیک ایران، دوره: 25، شماره: 1
سال انتشار: 1404
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 65
فایل این مقاله در 8 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_PSI-25-1_011
تاریخ نمایه سازی: 16 دی 1404
چکیده مقاله:
در تحقیق حاضر، از مدل پدیده شناختی تاخیرفاز دوگانه غیرموضعی برای بررسی انتقال حرارت در ترانزیستورهای ماسفت نانومقیاس استفاده شده است. همچنین، ویژگی های حرارتی مواد مورد مطالعه، یعنی مسیر آزاد میانگین فونونی و همچنین رسانش گرمایی وابسته به اندازه درنظر گرفته شده اند. در اینجا، مواد شبه یک بعدی تری سولفید تیتانیوم و ایندیوم سلناید که به تازگی مورد توجه قرار گرفته اند برای جایگزینی کانال سیلیکونی در ترانزیستورها پیشنهاد شده اند، وهمچنین نانولوله کربن مورد بررسی قرار گرفته اند. معادلات غیرموضعی انتقال حرارت برای بررسی رفتارحرارتی در سیلیکون نیز مورد استفاده قرارگرفته اند و نتایج به دست آمده با نتایج مربوط به مواد دیگر مقایسه شده اند. ابتدا خواص حرارتی برای همه مواد مورد مطالعه، ثابت و سپس وابسته به اندازه درنظر گرفته شده اند. در حالت خواص ثابت، برای همه کانال های بررسی شده به غیر از نانولوله کربن، بیشینه دما تقریبا یکسان است ولی سرعت انتشار اثرات ناحیه گرم و بالتبع افزایش دما در طول ماده برای سیلیکون با رسانندگی حرارتی بالا بیشتر است. این مورد همچنین برای نانولوله کربن نیز دیده می شود با این تفاوت که این ماده دمای بیشینه پایین تری را تجربه می کند. این درحالی است که به ترتیب فقط یک چهارم و یک دوم طول ماده های شبه یک بعدی ایندیوم سلناید و تری سولفیدتیتانیوم حرارت را لمس کرده اند. بنابراین حالت پایدار برای این دو ماده شبه یک بعدی نیز دیرتر اتفاق می افتد و به لحاظ پخش حرارتی این دوماده برتری نسبت به سیلیکون ندارند و برای استفاده از این دو ماده به جای کانال سیلیکونی باید از منتشرکننده های حرارتی استفاده کرد. با درنظرگرفتن ویژگی های وابسته به اندازه، باوجود این که بیشینه دما به جز در نانولولهکربن تغییر خاصی نمی کند، اما در تمام طول کانال، دما و شارحرارتی کاهش می یابند این کاهش دما به ترتیب در نانولوله کربن و ماده سیلیکون که مسافت آزاد میانگین فونونی بزرگ تری دارند چشمگیرتر است. دلیل آن تاثیر مستقیم افزایش این پارامتر بر میزان تغییرات مسافت آزاد میانگین موثر و رسانندگی گرمایی است. نتایج به دست آمده اهمیت درنظرگرفتن همزمان اثرات غیرموضعی و تاخیری همراه با خواص حرارتی وابسته به اندازه را در دستیابی به نتایج دقیق توزیع های دمایی و حرارتی در داخل ترانزیستورها نشان می دهد.
کلیدواژه ها:
انتقال حرارت در مقیاس میکرو/نانو ، مدل تاخیرفازدوگانه ، مدیریت حرارتی ، TiS۳ ، In۴Se۳ ، سیلیکون ، نانولوله کربن
نویسندگان
رویا براتی
گروه فیزیک ماده چگال، دانشکده علوم پایه، دانشگاه تربیت مدرس، تهران
زهرا شمالی
گروه فیزیک ماده چگال، دانشکده علوم پایه، دانشگاه تربیت مدرس، تهران
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
