J. Phys. France 25, 978-980 (1964)
DOI: 10.1051/jphys:019640025011097801

Sur la conductibilité thermique de monocristaux de germanium irradiés aux neutrons rapides

H.J. Albany et M. Vandevyver

Service d'Électronique Physique, Centre d'Études Nucléaires de Saclay

Abstract
The thermal conductivity x, between 80° and 300 °K, of germanium single crystals irradiated at 70 °C by fast neutrons is analyzed on the basis of the Callaway model. It is found that the x decrease after irradiation cannot be explaned only by the increase of the τ-1 = Aω 4 scattering, relative to phonon scattering by point or " small " defects. An increase of the τ-1 = c/L scattering by the crystal boundary must be considered. The L decrease in comparison with the geometrical sizes of the single crystal, after neutron bombardment, is associated with the formation of defect clusters having sizes larger than phonon wavelengths. This diminution is found to increase with irradiation dose indicating that, up to 1.2 X 10^18 n cm-2 the maximum integrated flux used, there is no cluster saturation. A comparison is made of these results with those previously obtained in silicon.

Résumé
La conductibilité thermique x, entre 80° et 300 °K, de monocristaux de germanium irradiés à 70 °C par des neutrons rapides est analysée d'après le modèle de Callaway. On trouve que la diminution de x après irradiation ne peut s'expliquer par la seule augmentation de la diffusion en τ- 1 = Aω4, relative à la diffusion des phonons par les défauts ponctuels ou "petits". Il est nécessaire d'envisager une augmentation de la diffusion par parois, qui est du type t-1 = c/L. La diminution de L par rapport aux dimensions géométriques du monocristal, après bombardement neutronique, est associée à la formation d'amas de défauts de dimensions grandes devant les longueurs d'onde des phonons. Pour un flux intégré maximum de 1,2 X 10^18 n cm-2, cette diminution augmente avec la dose d'irradiation indiquant une non-saturation des amas de défauts. Ces résultats sont comparés à ceux qui ont été précédemment obtenus sur du silicium.

PACS
7215E - Electrical and thermal conduction in crystalline metals and alloys.
6172 - Defects and impurities in crystals; microstructure.
6180H - Neutron radiation effects.

Key words
thermal conductivity -- crystal defects -- germanium -- neutron effects