https://libeldoc.bsuir.by/handle/123456789/50136
Title: | Thermal conductivity of wurtzite gallium nitride |
Other Titles: | Теплопроводность нитрида галлия с кристаллической структурой типа вюрцита |
Authors: | Volcheck, V. S. Baranava, M. S. Stempitsky, V. R. |
Keywords: | публикации ученых;gallium nitride;phonon;thermal conductivity;GaN;temperature dependence |
Issue Date: | 2022 |
Publisher: | Белорусская наука |
Citation: | Volcheck, V. S. Thermal conductivity of wurtzite gallium nitride = Теплопроводность нитрида галлия с кристаллической структурой типа вюрцита / V. S. Volcheck, M. S. Baranava, V. R. Stempitsky // Весці Нацыянальнай акадэміі навук Беларусі. Серыя фізіка-тэхнічных навук. – 2022. – Т. 67, № 3. – C. 285–297. – DOI : https://doi.org/10.29235/1561-8358-2022-67-3-285-297. |
Abstract: | This paper reviews the theoretical and experimental works concerning one of the most important parameters of wurtzite gallium nitride – thermal conductivity. Since the heat in gallium nitride is transported almost exclusively by phonons, its thermal conductivity has a temperature behavior typical of most nonmetallic crystals: the thermal conductivity increases proportionally to the third power of temperature at lower temperatures, reaches its maximum at approximately 1/20 of the Debye temperature and decreases proportionally to temperature at higher temperatures. It is shown that the thermal conductivity of gallium nitride (depending on fabrication process, crystallographic direction, concentration of impurity and other defects, isotopical purity) varies significantly, emphasizing the importance of determining this parameter for the samples that closely resemble those being used in specific applications. For isotopically pure undoped wurtzite gallium nitride, the thermal conductivity at room temperature has been estimated as high as 5.4 W/(cm·K). The maximum room temperature value measured for bulkshaped samples of single crystal gallium nitride has been 2.79 W/(cm·K). |
Alternative abstract: | Выполнен анализ теоретических и экспериментальных исследований одного из важнейших параметров нитрида галлия с кристаллической структурой типа вюрцита – теплопроводности. Так как перенос тепла в нитриде галлия осуществляется главным образом с помощью фононов, его теплопроводность имеет температурную зависимость, характерную для большинства неметаллических кристаллов: увеличивается пропорционально третьей степени температуры в области низких температур, достигает своего максимального значения при температуре, приблизительно равной 1/20 от дебаевской, и уменьшается пропорционально температуре в области высоких температур. Показано, что в зависимости от условий (технология изготовления образца, кристаллографическое направление, концентрация примеси и других дефектов, изотопный состав) теплопроводность нитрида галлия может находиться в большом диапазоне значений, что указывает на важность определения этого параметра именно тех образцов материала, которые используются в конкретных приложениях. Теплопроводность нелегированного изотопно-чистого нитрида галлия при комнатной температуре оценивается на уровне 5,4 Вт/(см·К). Максимальная теплопроводность, достигнутая для объемного образца из монокристаллического нитрида галлия, равна 2,79 Вт/(см·К). |
URI: | https://libeldoc.bsuir.by/handle/123456789/50136 |
Appears in Collections: | Публикации в изданиях Республики Беларусь |
File | Description | Size | Format | |
---|---|---|---|---|
Volcheck_Thermal_conductivity.pdf | 732.11 kB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.