與工程學(xué)】【材料工程】第三篇 材料物理和材料力學(xué)02)
條目103:硅的熱導(dǎo)率溫度依賴模型(Callaway模型)編號類型領(lǐng)域問題問題的數(shù)學(xué)分析參數(shù)列表及數(shù)值范圍算法的完整Python代碼算法依賴的硬件資源關(guān)聯(lián)知識103模型芯片材料(熱輸運(yùn))預(yù)測單晶硅熱導(dǎo)率隨溫度的變化(從低溫到高溫)。推理步驟:1. 硅的熱導(dǎo)率由聲子主導(dǎo)。Callaway模型將熱導(dǎo)率分解為正常過程和倒逆過程:κ=2π2vs?kB??(?kB?T?)3∫0θD?/T?(ex?1)2τc?x4ex?dx,其中τc?1?=τN?1?+τU?1?+τB?1?。2. 簡化經(jīng)驗(yàn)公式(適用于300~1000K):κ(T)=TA?+B,或Holland模型分縱向/橫向聲子。3. 室溫下硅κ≈150 W/(m·K),高溫趨于∝1/T(倒逆散射主導(dǎo)),低溫峰值約在20~30K。4. 在納米尺度(100nm),聲子邊界散射使熱導(dǎo)率顯著降