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纳米线阵列横向输运的热电特性研究
  • 期刊名称:物理学报, 2008, 57, 5198
  • 时间:0
  • 分类:O552.32[理学—热学与物质分子运动论;理学—物理] TB383[一般工业技术—材料科学与工程]
  • 作者机构:[1]南京大学物理系,江苏省光电功能材料重点实验室,南京210093
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:90606021,60676006)和国家重点基础研究发展规划(批准号:2007CB936300).在能带结构的计算中得到了中国科学院半导体研究所李树深研究员的具体指导,谨表谢意.
  • 相关项目:高性能锗/硅纳米结构及量子点光探测器研究
中文摘要:

利用包络函数的平面波展开法计算准二维纳米线阵列中的电子态,获得电输运系数表达式.同时,通过合理近似考虑边界散射对声子输运的影响,计算得到了晶格热导率.以Si/Ge体系为例,研究了纳米线阵列横向输运的热电特性.结果表明:结构优值与费米能级、纳米线直径及间距等参数相关.通过对结构参数的调整,纳米线阵列的横向输运可有效提高热电性能.

英文摘要:

The electronic structures of nanowire-composite arrays are calculated theoretically in the framework of effective-mass envelope function theory,and various coefficients about electronic transport are obtained.At the same time,a closed-form expression based on boundary scattering theory for lattice thermal conductivity is presented.Then the thermoelectric properties of Si nanowire/Ge host material are investigated as function of the Fermi energy,wire diameter and separation between nanowire sidewalls.The results show that the ZT value of nanowire-composite can be significantly increased by carefully adjusting the correlative parameters of the structure.

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