Investigation of interfacial thermal transport across graphene and an organic semiconductor using molecular dynamics simulations

文献情報

出版日 2017-05-19
DOI 10.1039/C7CP01958K
インパクトファクター 3.676
著者

Xinyu Wang, Jingchao Zhang, Yue Chen, Paddy K. L. Chan


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要旨

The interfacial thermal transport across graphene and an organic semiconductor, dinaphtho[2,3-b:2′,3′-f]thieno[3,2-b]thiophene (DNTT), is investigated using molecular dynamics simulations. The average thermal boundary resistance (TBR) of graphene and DNTT is 4.88 ± 0.12 × 10−8 m2 K W−1 at 300 K. We find that TBR of a graphene–DNTT heterostructure possesses as high as 83.4% reduction after the hydrogenation of graphene. Moreover, as the graphene vacancy increases from 0% to 6%, the TBR drops up to 39.6%. The reduction of TBR is mainly attributed to the coupling enhancement of graphene and DNTT phonons as evaluated from the phonon density of states. On the other hand, TBR keeps a constant value while the vacancy in the DNTT layer increases. The TBR would decrease when the temperature and coupling strength increase. These findings provide a useful guideline for the thermal management of the graphene-based organic electronic devices, especially the large area transistor arrays or sensors.

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Physical Chemistry Chemical Physics

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