Calculations of the thermal conductivity of Si1-xGex films with nonuniform composition

Autor: Kuryliuk, V. V., Krit, O. M.
Jazyk: ukrajinština
Rok vydání: 2018
Zdroj: Physics and Chemistry of Solid State; Vol 19, No 1 (2018); 48-52
Фізика і хімія твердого тіла; Vol 19, No 1 (2018); 48-52
Popis: SiGe films have attracted much attention recently due to experimental demonstrations of improved thermoelectric properties over those of the corresponding bulk material. However, despite this increasing attention, available information on the thermoelectric properties of Si1-xGex films is quite limited, especially for nonuniform composition in wide temperature interval. In this paper we have used the Boltzmann equation under the relaxation-time approximation to calculate the thermal conductivity of Si1-xGex films with nonuniform composition. It is confirmed that SiGe films with nonuniform composition has significantly lower thermal conductivity than its uniform counterpart. This suggests that an improvement in thermoelectric properties is possible by using the SiGe films with nonuniform distribution of germanium. Keywords: thermal conductivity, film, silicon, germanium, Boltzmann equation.
З використанням рівняння Больцмана в наближенні часу релаксації розраховано температурні залежності коефіцієнта теплопровідності кремній-германієвих плівок з неоднорідним розподілом германію по товщині структури. Показано, що теплопровідність плівок Si1-xGex зменшується зі збільшенням ступеня їх неоднорідності. Проаналізовано механізми фононного розсіювання в досліджуваних плівках та встановлено домінуючі процеси, якими визначаються процеси теплоперенесення в області високих і низьких температур. Ключові слова: коефіцієнт теплопровідності, плівка, кремній, германій, рівняння Больцмана.
Databáze: OpenAIRE