利用电压控制掺杂在碳纳米管中实现电能与热能之间的转换
介观与纳米尺度物理
2016-11-10 v1
摘要
碳纳米管（CNT）的高电导率~100 MegaSiemens/m和Seebeck系数>200 mkV/K使其在各种应用中颇具吸引力。遗憾的是，由声子输运导致的高热导率~3000 W/(m*K)限制了其在热与电之间转换能量的能力。此处我们展示，增加载流子浓度不仅导致电导率和Seebeck系数同时增加，还因增强声子-电子碰撞而大幅抑制热导率。在CNT器件中观察到强烈的转换效应，对应于~115 K的有效电子温度变化，其中局部栅电极控制了相对两端的电荷掺杂。热与电子子系统能量之间的转换对应于令人印象深刻的冷ZT品质因数~6以及转换功率密度P~80kW/cm2。
引用
@article{arxiv.1611.03040,
title = {Transduction between electrical energy and the heat in a carbon nanotube using a voltage-controlled doping},
author = {T. Gupta and I. P. Nevirkovets and V. Chandrasekhar and S. Shafranjuk},
journal= {arXiv preprint arXiv:1611.03040},
year = {2016}
}
备注
27 pages, 5 figures