Influencia del Mezclado Interfacial en la Conductancia Térmica a Través de una Interfaz Cromo/Silicio

La conductancia térmica en interfaces sólido-sólido está adquiriendo una importancia creciente en las consideraciones térmicas relacionadas con dispositivos a escala de nanómetros. Específicamente, la interdifusión o mezcla alrededor de la interfaz, que generalmente se ignora, debe tenerse en cuenta cuando las longitudes características de los dispositivos están en el orden del grosor de esta región de mezcla. Para estudiar el efecto de esta mezcla interfacial en la conductancia térmica, se cultiva una serie de películas de Cr sobre sustratos de Si sujetas a diversas condiciones de deposición para controlar el crecimiento alrededor del límite Cr∕Si. Las interfaces Cr∕Si se caracterizan mediante espectroscopia de electrones Auger. La conductancia de frontera térmica (hBD) se mide con la técnica de termoreflectancia transitoria. Se encuentra que los valores de hBD varían tanto con el grosor de la región de mezcla como con la tasa de cambio composicional en la región de mezcla. Se discuten los efectos de las regiones de mezcla variables en cada muestra sobre hBD, y los resultados se comparan con el modelo de desajuste difuso (DMM) y el DMM de cristal virtual (VCDMM), que tiene en cuenta los efectos de una región de dos fases de grosor finito alrededor de la interfaz sobre hBD. Se muestra un excelente acuerdo entre el hBD medido y el predicho por el VCDMM para un cambio en el grosor de la región de dos fases alrededor de la interfaz.