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The Relationship between Nanocluster Precipitation and Thermal Conductivity in Si/Ge Amorphous Multilayer Films: Effects of Cu AdditionRelación entre la precipitación de nanoclusters y la conductividad térmica en películas multicapa amorfas de Si/Ge: Efectos de la adición de Cu

Resumen

Hemos utilizado una técnica de dinámica molecular para simular la relación entre la precipitación de nanoclusters y la conductividad térmica en películas multicapa amorfas de Si/Ge, con y sin adición de Cu. En el estudio se utilizó la ecuación de Green-Kubo para calcular la conductividad térmica en estos materiales. Se prepararon cinco especímenes: Capas Si/Ge, capas Si/(Ge Cu), capas (Si Cu)/(Ge Cu), capas Si/Cu/Ge/Cu, y capas Si/Cu/Ge. El número de nanoclusters precipitados en estas muestras, que se define como el número de átomos de cuatro coordenadas, se contó a lo largo de la dirección lateral de las muestras. Los resultados observados de formación de precipitados se consideraron en relación con los resultados de conductividad térmica. El aumento de la precipitación de nanoclusters mediante la adición de Cu, es decir, la densificación de los átomos de cuatro coordenadas, puede impedir el incremento de la conductividad térmica. El dopante Cu aumenta la conductividad térmica de estos materiales. Combinando estos dos puntos, llegamos a la conclusión de que Si/Cu/Ge es la mejor estructura para mejorar la eficiencia de conversión de las películas multicapa amorfas de Si/Ge.

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