Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Коэффициент теплопроводности кремния

30.05.2019

Теплопроводность кремния, как и многих других твердых тел (и особенно полупроводников), весьма чувствительна к их чистоте (особенно в области низких температур). В связи с этим результаты, полученные в ранних исследованиях, в которых использовались технически чистые препараты, оказались мало надежными. Для достаточно же чистых образцов кремния роль электронной теплопроводности становится пренебрежимо малой и в процессе переноса тепла доминирует решеточная составляющая. При этом теплопроводность оказывается особо чувствительной к микростроению кристаллов и наличию в них примесей, играющих роль центров рассеяния фононов.

Коэффициент теплопроводности кремния Л изучался в широком интервале температур. Характерной его особенностью является экстремальная зависимость от температуры и достижение максимума вблизи 30—40° К. Эта отличительная особенность обусловлена противоположным влиянием температуры на фононфононное рассеяние (и процессы переброса) (~Т-1) и на рассеяние фононов на границах кристалла (~T3).

Результаты исследований, проведенных при температурах от 6 до 1681° К, представлены на рис. 5. Из него видно, что в области высоких температур Л растет с понижением температуры быстрее, чем по гиперболическому закону (Л ~ Т-1), в то время как при низких температурах оказывается примерно пропорциональной T3.
Коэффициент теплопроводности кремния

Интересным является то обстоятельство, что в процессе плавления кремния его теплопроводность не уменьшается (как обычно), а примерно вдвое увеличивается. Это, очевидно, является следствием значительного уменьшения объема, роста координационного числа и металлизации межатомных связей в жидком кремнии, обусловливающей резкое увеличение его электропроводности. В этих условиях доминирующим механизмом становится электронная теплопроводность, вследствие чего экспериментальные значения Л для жидкого кремния оказываются весьма близкими к рассчитанным Регелем по закону Видемана-Франца-Лоренца.
Имя:*
E-Mail:
Комментарий: