高载流子浓度硅中电子-声子相互作用显著降低晶格热导率：第一性原理研究
材料科学
2015-03-25 v1
摘要
电子-声子相互作用众所周知会在金属和半导体中产生电子输运的主要阻力，但对其在声子输运（尤其是半导体中）影响的研究较少。我们计算了由于与电子（或空穴）散射导致的声子寿命，并将其与由于非谐声子-声子相互作用导致的本征寿命相结合，全部基于第一性原理，并评估了电子-声子相互作用对硅晶格热导率的影响。出乎意料的是，我们发现当载流子浓度超过1e19 cm-3时，室温下的晶格热导率显著降低（在p型硅中，约1e21 cm-3时降低高达45%），这一范围对热电材料具有重要的技术相关性。
引用
@article{arxiv.1409.1268,
title = {Significant reduction of lattice thermal conductivity by electron-phonon interaction in silicon with high carrier concentrations: a first-principles study},
author = {Bolin Liao and Bo Qiu and Jiawei Zhou and Samuel Huberman and Keivan Esfarjani and Gang Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1409.1268},
year = {2015}
}
备注
19 pages, 5 figures