Термоэлектрические коэффициенты в обобщенной модели транспорта электронов

Авторы: Кругляк Ю.А., Ременяк Л.В.

Год: 2017

Выпуск: 21

Страницы: 105-119

Аннотация

С позиций концепции «снизу – вверх» транспортной модели Ландауэра – Датты – Лундстрома строго выведены основные уравнения термоэлектричества с соответствующими транспортными коэффициентами для 1D проводников в баллистическом режиме и для 3D проводников в диффузионном режиме с произвольной дисперсией и любого масштаба. Процессы рассеяния учитывали феноменологически. В коэффициенте прохождения T (E) = λ(E) / [λ(E) + L] среднюю длину свободного пробега описывали степенным законом. Подробно рассмотрены биполярную проводимость, закон Видемана – Франца и числа Лоренца, соотношение Мотта. В справочных целях в Приложении приведены термоэлектрические коэффициенты для 1D, 2D и 3D полупроводников с параболической дисперсией в баллистическом и диффузионном режимах через стандартные интегралы Ферми – Дирака.

Теги: интегралы Ферми-Дирака; молекулярная электроника; нанофизика; наноэлектроника; термоэлектрические коэффициенты

Список литературы

  1. Кругляк Ю.О., Кругляк Н.Ю., Стріха М.В. Уроки наноелектроніки: виникнення струму, формулювання закону Ома і моди провідності в концепції «знизу – вгору» // Sensor Electronics Microsys. Tech. 2012. Т. 9, № 4. С. 5– 29.
  2. Кругляк Ю.О., Стріха М.В. Узагальнена модель электронного транспорту в мікро- і наноелектроніці // Sensor Electronics Microsys. Tech. 2015. Т. 12, № 3. С. 4–27.
  3. Кругляк Ю.О., Стріха М.В. Термоелектричні явища та пристрої з позицій узагальненої моделі транспорту електронів // Sensor Electronics Microsys. Tech. 2015. Т. 12, № 4. С. 5–18.
  4. Mark Lundstom, Jing Guo. Nanoscale Transistors: Physics, Modeling, and Simulation. Berlin: Springer, 2006.
  5. Kim R., Lundstrom M. S. Notes on Fermi–Dirac Integrals, arXiv:0811.0116. nanohub.org/resources/5475
  6. Lundstrom M., Jeong C. Near-Equilibrium Transport: Fundamentals and Applications. Hackensack, New Jersey: World Scientific Publishing Company, 2013, nanohub.org/resources/11763.
  7. Sommerfeld A. An electronic theory of the metals based on Fermi’s statistics. Phys, 1928, vol. 47, no. 1, pp. 1.
  8. Ашкрофт Н., Мермин Н. Физика твердого тела. М.: Изд-во Мир, 1979.
  9. Geballe T. N., Hull G. W. Seebeck Effect in Germanium. Rev., 1954, vol. 94, pp. 1134.
  10. Pierret R. F. Semiconductor Device Fundamentals. Reading, MA, Addison–Wesley, 1996.
  11. Ra Seong Kim. Physics and Simulation of Nanoscale Electronic and Thermoelectric Devices. West Lafayette, Purdue University, 2011.
  12. Datta Supriyo. Lessons from Nanoelectronics: A New Perspective on Transport. Hackensack, New Jersey: World Scientific Publishing Company, 2012, pp. 473. 2012: www.nanohub.org/courses/FoN1; 2015: www.edx.org/school/purduex.
  13. Кругляк Ю.А., Квакуш В.С., Дядюша Г.Г., Хильченко В.И. Методы вычислений в квантовой химии. Киев: Нaукова Думка. 1967.
  14. Глушков А.В., Кругляк Ю.А. Квазичастичный лагражев метод в теории атомов и ионов // В кн.: Актуальные про-блемы спектроскопии. М.: Изд-вo АН СССР, 1985. 291 с.
  15. Кругляк Ю.А., Глушков А.В. Метод расчета энергий и длин химических связей в модели квазиэлектронов. // Журн. физич. химии. 1986. Т. 60. С. 1259.
  16. Glushkov A. V. Relativistic and correlation effects in spectra of atomic systems. Odessa: Astroprint, 2006.
  17. Glushkov A. V., Khetselius O. Y., Svinarenko A. A. Prepelitsa G. P. Energy approach to atoms in a laser field and quantum dynamics with laser pulses of different shape . In: Coherence and Ultrashort Pulse Laser Emission. Intech, 2010, p. 159. (Ed.: Dr. F. J. Duarte)
Скачать полный текст (PDF)