納米線熱導(dǎo)率的尺寸效應(yīng).pdf

1、當(dāng)今世界面臨著環(huán)境污染、能源危機，尋找新型的環(huán)保能源迫在眉睫。熱電材料是很重要的能量轉(zhuǎn)換材料。熱電優(yōu)值是評價熱電性能的重要指標(biāo)，高的熱電優(yōu)值決定了材料優(yōu)異的熱電性能。降低材料的熱導(dǎo)率是提高熱電性能的有效手段。硅具有價格低廉，制備工藝成熟的優(yōu)點，在半導(dǎo)體工業(yè)中應(yīng)用比較廣泛，所以硅可能成為一種具有廣泛應(yīng)用前景的熱電材料。由于體硅具有較高的熱導(dǎo)率和很低的熱電優(yōu)值，體硅材料的熱電性能很低,但是經(jīng)過納米化之后，硅的熱導(dǎo)率顯著降低。因此硅納米線成為

2、了一種受關(guān)注的熱電材料。
　　納米線的尺寸（長度和直徑）對聲子熱輸運有顯著影響，是調(diào)控?zé)釋?dǎo)率的有效手段，具有重要的研究意義。本文引入方向相關(guān)的聲子-邊界散射，通過求解弛豫時間近似下的聲子玻爾茲曼輸運方程，研究純硅納米線以及硅鍺納米線熱導(dǎo)率的尺寸效應(yīng)。研究表明，聲子邊界散射機制對納米線熱導(dǎo)率的尺寸效應(yīng)有關(guān)鍵性的影響，隨著鏡面因子的增加，納米線熱導(dǎo)率的長度效應(yīng)增強，而熱導(dǎo)率的直徑效應(yīng)減弱。與純硅納米線相比，硅鍺納米線的熱導(dǎo)率具有更強的