纳米尺度三维硅声子晶体的热电性质
材料科学
2014-10-31 v1
摘要
本文研究了具有球形孔的 n 型纳米尺度三维 (3D) 硅声子晶体 (PnCs) 的热电性质。应用密度泛函理论和弛豫时间近似下的玻尔兹曼输运方程来研究电子输运系数、电导率、Seebeck 系数和电子热导率。我们发现，与硅相比，3D Si PnC 在室温 (300 K) 下的电子输运系数变化很小，例如，取决于载流子浓度，电导率和电子热导率分别降低了 0.26 至 0.41 倍和 0.39 至 0.55 倍，而 Seebeck 系数与体硅相似。然而，通过分子动力学方法计算发现，具有球形孔的 3D Si PnCs 的晶格热导率降低了 500 倍，导致 ZT 值达到 0.76，约为多孔硅的 30 倍。这项工作表明 3D Si PnC 是高效热电材料的有希望的候选者。
引用
@article{arxiv.1410.8193,
title = {Thermoelectric Properties of Nanoscale three dimensional Si Phononic Crystal},
author = {Lina Yang and Nuo Yang and Baowen Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:1410.8193},
year = {2014}
}
备注
16 pages, 3 figures 1 table