Geri Dön

Understanding the ballistic-diffusive thermal transport trends in crystalline semiconductors with molecular dynamics

Moleküler dinamik ile kristal yarıiletkenlerde ballistik - difüzif ısı transferi eğilimlerinin anlaşılması

PDF İndir

  1. Tez No: 690456
  2. Yazar: ONURCAN KAYA
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. FATMA NAZLI DÖNMEZER AKGÜN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2021
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 124

Özet

Pazarın artan talepleriyle nedeniyle yarı iletken aygıtların boyutu küçülmekte ve güç yoğunluğu artmaktadır. Günümüzün yarıiletken aygıtlarında, son derece küçük yapılar ve localize ısınma, enerji taşıyıcılarının hareketlerini ve ısı iletimini bozar. Sonuç olarak, aygıt sıcaklığı yükselir ve bu da aygıtın performansının düşmesine ve kullanım ömrünün azalmasına neden olur. Bu nedenle, ısı transferi sürekli davranıştan sapar ve malzemelerin ısıl iletkenliği azalır. Etkili bir ısıl yönetim stratejisi oluşturmak için balistik – difüzif ısı iletim rejiminin titiz bir biçimde anlaşılması zorunluluktur. Mevcut deneysel ve teorik karakterizasyon yöntemleri önemli miktarda zaman ve çaba gerektirir. Bu nedenle, boyut etkilerini karakterize etmek ve bunları mevcut fonon bilgileriyle ilişkilendiren basit bağıntılara ihtiyaç vardır. Bunu yapmak için, balistik – difüzif ısı iletimi ve onun ince filmlerin, arayüzlerin ve localize ısınma bölgelerinin ısıl özelliklerine olan etkilerindeki eğilimler moleküler dinamik simülasyonları kullanılarak incelenmiştir. Malzeme ve fonon özellikleri ile balistik – difüzif ısı taşınım rejimindeki eğilimler arasındaki bağlantılar da incelenmiştir. Elde edilen ilişkiler, boyut etkilerinin yarıiletken yapılardaki ısıl transerine boyut etkisinin karakterize edilmesi için basit bir alternatif sağlar.

Özet (Çeviri)

Due to the growing demand of the market, semiconductor device size decreases and power density increases continuously. In today's semiconductor devices, extremely small architecture and localized heating distrupt energy carrier's movements and thermal transport. Consequently, device temperature becomes higher which leads to degraded device performance and lifetime. Hence, thermal transport deviates from the continuum behavior and the thermal conductivity of materials is reduced. A rigorous understanding of size effects is a necessity to build an effective thermal management strategy. Current experimental and theoretical characterization methods need a significant amount of time and effort. Thus, there is a need for simple relations to characterize the size effects and relate them to the existing phonon data. To do that, the trends in ballistic – diffusive thermal transport regime and its effect on thermal transport properties of thin films, interfaces, and localized heating regions are investigated using molecular dynamics simulations. The relations between material and phonon properties and trends in ballistic - diffusive thermal transport regime in semiconductor materials are discovered for three cases. Obtained relations provide a simple alternative to characterize the size effect in thermal transport in semiconductor devices.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    463559

    Phonon mean free path in few layer, two-dimensional hexagonal structures

    İki boyutlu, heksagonal yapılarda fonon ortalama serbest yolu

    HAMED GHOLIVAND

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. FATMA NAZLI DÖNMEZER AKGÜN

  2. Tez No

    496322

    Production and characterization of spark plasma sintered boron carbide ceramic composites suitable for ballistic use

    Balistik kullanıma uygun bor karbür seramik kompozitlerinin spark plazma sinterleme yöntemi ile üretimi ve karakterizasyonu

    BURCU APAK GÜLSEVER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FİLİZ ŞAHİN

  3. Tez No

    672863

    The determination of hydrogen embrittlement behavior of armor steels by experimental methods and the optimization of back-diffusion operation

    Zırh çeliklerinin hidrojen gevrekliği davranışlarının deneysel yöntemlerle belirlenmesi ve hidrojen giderme operasyonunun optimizasyonu

    FERDİ CANER BAYRAM

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Metalurji MühendisliğiAbdullah Gül Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BURAK BAL

  4. Tez No

    246092

    Aramid kumaş özelliklerine bağlı iplik çekme (yarn pull?out) testi ile çok katlı dikişli yapıların balistik performansının deneysel belirlenmesi

    Experimental determination of ballistic performance of multilayered aramid fabric stitched structures by yarn pull out test

    MAHMUT KORKMAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    Tekstil ve Tekstil MühendisliğiErciyes Üniversitesi

    Tekstil Mühendisliği Bölümü

    PROF. DR. ABDÜLKADİR BİLİŞİK

  5. Tez No

    904064

    Impact behavior of graphene reinforced composite plates for aerospace applications

    Havacılık uygulamaları için grafen takviyeli kompozit plakaların darbe davranışı

    SAM RUTAREMARA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Havacılık ve Uzay MühendisliğiTürk Hava Kurumu Üniversitesi

    Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. REZA AGHAZADEH

Geri Dön