ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО CVD-АЛМАЗА: ЭКСПЕРИМЕНТ И ТЕОРИЯ
Инюшкин А.В., Талденков А.Н., Ральченко В.Г., Конов В.И., Хомич А.В., Хмельницкий Р.А.

Поступила в редакцию: 5 Февраля 2008

PACS: 66.70.-f, 63.20.kg, 63.20.kp

DJVU (198.4K)

PDF (594.1K)

Измерены температурные зависимости теплопроводности κ поликристаллического CVD-алмаза в диапазоне температур от 5 до 410 К. Образец алмаза был подвергнут отжигу при последовательно возраставших температурах от 1550 до 1690 C для модификации свойств межкристаллитных контактов. В результате отжига теплопроводность сильно уменьшается при температурах ниже 45 К, а ее температурная зависимость меняется от примерно квадратичной до кубической. При T>45 К теплопроводность почти не меняется при отжиге до 1650 C, но существенно уменьшается при более высоких температурах отжига. Экспериментальные данные проанализированы в рамках теории теплопроводности Каллавэя [9], учитывающей специфическую роль нормальных процессов фонон-фононного рассеяния. В расчетах теплопроводности принимались во внимание трехфононные процессы рассеяния, диффузное рассеяние на границах образца, рассеяние на точечных и протяженных дефектах, зеркальное рассеяние на границах кристаллитов и рассеяние на межкристаллитных контактах. Предложена модель, воспроизводящая основные особенности поведения теплопроводности CVD-алмаза, в которой важную роль играет рассеяние фононов на межкристаллитных контактах.