فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در تحقیق حاضر، از مدل پدیده‌شناختی تأخیرفاز دوگانۀ‌ غیرموضعی برای بررسی انتقال ‌حرارت در ترانزیستورهای ماسفت‌ نانومقیاس استفاده شده است. همچنین، ویژگی‌های حرارتی مواد مورد مطالعه، یعنی مسیر آزاد میانگین فونونی و همچنین رسانش‌گرمایی وابسته به اندازه درنظر گرفته‌ شده‌اند. در اینجا، مواد شبه‌یک‌بعدی تری‌سولفید‌تیتانیوم و ایندیوم‌سلناید که به تازگی مورد توجه قرار گرفته‌اند برای جایگزینی کانال سیلیکونی در ترانزیستورها پیشنهاد شده‌اند، وهمچنین نانولولۀ‌کربن مورد بررسی قرار گرفته‌اند. معادلات غیرموضعی انتقال ‌حرارت برای بررسی رفتارحرارتی در سیلیکون نیز مورد استفاده قرارگرفته‌اند و نتایج به‌دست‌آمده با نتایج مربوط به مواد دیگر مقایسه شده‌اند. ابتدا خواص حرارتی برای همۀ مواد مورد مطالعه، ثابت و سپس وابسته به اندازه درنظر گرفته‌شده‌اند. در حالت خواص ثابت، برای همۀ کانال‌های بررسی شده به غیر از نانولولۀ‌کربن، بیشینۀ دما تقریباً یکسان است ولی سرعت انتشار اثرات ناحیۀ گرم و بالتبع افزایش دما در طول ماده برای سیلیکون با رسانندگی حرارتی بالا بیشتر است. این مورد همچنین برای نانولولۀ‌کربن نیز دیده می‌شود با این تفاوت که این ماده دمای بیشینۀ پایین‌تری را تجربه می‌کند. این درحالی است ‌که به ترتیب فقط یک‌چهارم و یک‌دوم طول ماده‌های شبه‌یک‌بعدی ایندیوم‌سلناید و تری‌سولفیدتیتانیوم حرارت را لمس کرده‌اند. بنابراین حالت پایدار برای این دو مادۀ شبه‌یک‌بعدی نیز دیرتر اتفاق می‌افتد و به لحاظ پخش حرارتی این دوماده برتری نسبت به سیلیکون ندارند و برای استفاده از این دو ماده به جای کانال سیلیکونی باید از منتشرکننده‌های حرارتی استفاده کرد. با درنظرگرفتن ویژگی‌های وابسته به اندازه، باوجود این که بیشینۀ دما به جز در نانولولۀکربن تغییر خاصی نمی‌کند، اما در تمام طول کانال، دما و شارحرارتی کاهش می‌یابند این کاهش دما به ترتیب در نانولولۀ‌کربن و مادۀ سیلیکون که مسافت آزاد میانگین فونونی بزرگ‌تری دارند چشمگیرتر است. دلیل آن تأثیر مستقیم افزایش این پارامتر بر میزان تغییرات مسافت آزاد میانگین مؤثر و رسانندگی‌گرمایی است. نتایج به دست آمده اهمیت درنظرگرفتن همزمان اثرات غیرموضعی و تأخیری همراه با خواص حرارتی وابسته به اندازه را در دستیابی به نتایج دقیق توزیع‌های دمایی و حرارتی در داخل ترانزیستورها نشان می‌دهد.