بررسی انتقال حرارت و مقاومت سطح تماس در لایه نازک الماس و زیرلایه سیلیکون

امروز وسایل وابزارآلات درمقیاس های میکرو و نانو در بسیاری از سیستم های مهندسی کار برد روز افزونی پیدا کرده است . لایه های نازک در بسیاری از قطعات الکترونیکی و وسایل تولید لیزر کاربرد فراوانی دارند . عملکرد این گونه وسایل تا حد زیادی تحت تأثی ر شرایط دمایی و نرخ انتقال انرژی در آنها قرار دارد . انتقال انرژی هدایتی در مقیاس های بزرگ توسط قانون فوریه بررسی می شود . در حالی که قانون فوریه در مقیاس های کوچک زمانی و مکانی اعتبار خود را از دست می دهد . در واقع هنگامی که مقیاس مکانی درحد مسیر آزاد متوسط حامل های انرژی قرار می گیرد و مقیاس های زمانی در حد زمان آسودگی باشند به دلیل پراکنده شدن حامل های انرژی توسط مرزها و توسط خودشان قانون فوریه قادر نیست انتقال انرژی را به درستی پیش بینی نماید . هنگامی که شار حرارتی از عرض لایه های نازک عبور می کند به دلیل پراکندگی مرزی حامل های انرژی، روی سطح مشترک دو لایه، مقاومت مرزی حرارتی که ناشی از اختلاف دما روی سطح مشترک است، به وجود می آید. در این تحقیق توزیع دمای گذرا در عرض یک لایه نازک الماس و یک زیرلایه سیلیکون با استفاده از معادله انتقال بولتزمن به دست آمده است و سپس مقاومت مرزی حرارتی در دماهای مختلف و ضخامت های متفاوت زیرلایه سیلیکون بررسی شده است.