다결정 다이아몬드의 이방·비균일 열전도 및 포논 수송 시뮬레이션 연구

Anisotropic and inhomogeneous thermal conductivity simulation of polycrystalline diamond via phonon transport modeling

연구 내용

다결정 다이아몬드 박막의 이방성과 비균일성을 포논 수송 관점에서 시뮬레이션하고 열전도도 특성의 구조 의존성을 규명하는 연구

다결정 다이아몬드 박막에서 결정립 크기 분포와 배향에 의해 열전도도가 이방·비균일하게 나타난다는 점에 기반해, Monte Carlo ray tracing 방식으로 포논 수송을 모델링합니다. 시뮬레이션 결과를 통해 서브마이크로 스케일에서 열전도도의 방향성 및 공간적 변동 요인을 분해하고, 박막 열전도도 예측의 구조-물성 연계를 도출합니다. 또한 near-junction 열관리 연구에서 포논 ray tracing 모델을 결합해 정션 근처 열저항 해석의 입력 파라미터로 활용하는 방향을 병행합니다. 이를 통해 열확산 소재 설계 시 필요한 물성 범위를 제시합니다.

관련 프로젝트

2건

연구 흐름

초기에는 결정립 기반 비균일성을 반영한 열전도도 모델이 필요한 점을 확인하고, Monte Carlo ray tracing을 이용해 다결정 다이아몬드 박막의 이방 열전도 거동을 재현하는 연구를 수행했습니다. 이후 서브-마이크로 두께 영역에서 모델의 가정과 입력 파라미터가 예측 정확도에 미치는 영향을 정리하고, 구조 의존성이 열전달 결과에 어떻게 반영되는지 해석을 확장했습니다. 최근에는 near-junction 열관리 맥락에서 포논 ray tracing 모델을 연계해 열저항 해석의 일관성을 높이는 방향으로 연구를 진행하고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

다결정 열전도도 예측
포논 수송 모델 검증
열확산 소재 설계 인자 도출
박막 이방성 특성 지도화
near-junction 열저항 해석 지원
결정립 구조-열성능 상관분석
열관리 시뮬레이션 입력 생성
공정 변수 기반 물성 예측
열모델 민감도 분석
고신뢰 소재 열성능 설계