热流对超晶格结构热传导影响的分子动力学研究

超晶格材料的传热性能对其在热电设备、微电子以及光电子等领域的应用起决定性作用。本文采用非平衡态分子动力学方法研究了热流对超晶格结构热导率的影响。利用Tersoff势函数描述超晶格结构中Si粒子与Ge粒子的相互作用，建立了Si/Ge超晶格结构的稳态导热模型。通过分析热流方向上系统内部的温度分布，得出超晶格结构所施加热流的大小和方向都对热导率产生重大影响。研究结果表明：超晶格结构热导率随热流的增大而增大，并且当热流及温度升高到一定程度，超晶格结构可能会发生非傅里叶热传导现象；热流由Si薄膜流向Ge薄膜时超晶格结构热导率大于由Ge薄膜流向Si薄膜时的热导率。