硅锗基声子热电薄膜中的声子和电子输运特性研究

项目名称： 硅锗基声子热电薄膜中的声子和电子输运特性研究

项目编号： No.51376154

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 能源与动力工程

项目作者： 黄宝陵

作者单位： 香港科技大学深圳研究院

项目金额： 80万元

中文摘要： 热电器件在热能转换、热传感和电子芯片冷却等诸多领域有巨大应用潜力。 但目前热电系统的应用受限于热电材料的低效率、高成本和低环保性，迫切需要发展一种高效廉价的环保热电材料。高效热电材料要求低热导率和高功率因子，这在体材料中由于电子声子的强耦合难以同时实现，而低维材料造价高昂，难以集成应用。本课题拟通过在硅中引入原位生长的声子纳米点阵形成纳米复合物，通过尺寸效应和界面散射解耦电子和声子传输，将本不适于热电应用的硅改造成高效热电材料, 其低毒性，低成本和可伸缩性将有希望成为热电应用的理想候选。本课题将发展一种生成"无缺陷"硅基声子纳米复合物的方法，并对影响复合物热电属性的因素进行研究和优化。同时本课题将结合实验测量和理论分析模拟，对声子纳米复合结构中的声子输运和多界面散射过程进行研究。这将加深我们对声子微观尺度传输机理的认识，推动高效热电材料的发展, 对学术研究和工业应用都具有积极意义。

中文关键词： 声子；热电；硅锗；纳米结构；热导率

英文摘要： Thermoelectric devices show great application potentials in many areas, such as direct thermal energy conversion, thermal detection, waste heat recovery and chip cooling. However, currently the wide applications of thermoelectrics have been being limited

英文关键词： Phonon；thermoelectric；SiGe；nanostructure；thermal conductivity