Введение
1 Распространение упругих волн и фокусировка в кубических кристаллах 15
1.1 Модель анизотропного континуума. Спектр и вектора поляризации фононов 16
1.2 Аппроксимация спектра тепловых фононов в кубических кристаллах 26
1.3 Расчет теплоемкости кристаллов Si и Ge с использованием аппроксимационного спектра фононов 31
1.4 Групповая скорость и фокусировка фононов в кубических кристаллах 34
1.5 Коэффициент усиления потока фононов 43
1.6 Выводы 50
2 Времена релаксации при диффузном рассеянии фононов на границах образца 51
2.1 Времена релаксации и длины свободного пробега для кнудсеновского течения фононного газа в образцах бесконечной длины 52
2.2 Времена релаксации и длины свободного пробега для кнудсеновского течения фононного газа в образцах конечной длины 58
2.3 Режим граничного рассеяния. Анизотропия длин свободного пробега фононов в монокристаллических образцах кремния 63
2.4 Выводы 70
3 Анизотропия и температурные зависимости теплопроводности объемных кремни евых образцов 71
3.1 Влияние дисперсии фононов на температурные зависимости теплопроводности кристаллов Si в режиме граничного рассеяния 72
3.2 Механизмы релаксации и теплопроводность кристаллов кремния 76
3.3 Сравнение результатов расчета температурных зависимостей теплопроводности с экспериментальными данными для образцов Si 81
3.4 Анизотропия теплопроводности и вкладов в нее от каждой из ветвей фононного спектра 87
3.5 Выводы 91
4 STRONG Анизотропия теплопроводности монокристаллических пленок и нанопроводов
при низких температурах STRONG з
4.1 Длины свободного пробега фононов в монокристаллических наноразмерных образцах 94
4.2 Зависимости длин свободного пробега фононов от геометрических параметров пленок и нанопроводов с различным типом анизотропии упругой энергии 97
4.3 Анизотропия теплопроводности и длин свободного пробега фононов в монокристаллических наноразмерных образцах двух типов 103
4.4 Выводы 108
5 Анизотропия и температурные зависимости теплопроводности кремниевых нано проводов и пленок 110
5.1 Фононный транспорт в кремниевых нанопроводах 111
5.1.1 Температурные зависимости теплопроводности кремниевых нанопроводов 112
5.1.2 Анизотропия теплопроводности кремниевых нанопроводов 119
5.2 Фононный транспорт в кремниевых пленках 122
5.2.1 Температурные зависимости теплопроводности кремниевых пленок 122
5.2.2 Анизотропия теплопроводности кремниевых пленок 129
5.3 Выводы 133
Заключение 135
Приложение А. Нормальные процессы фонон-фононного рассеяния и решеточная теплопроводность кубических кристаллов 138
Список работ автора 141
Литература
