Effect of electron-phonon interaction on lattice thermal conductivity of SiGe alloys

凝聚态物理 声子 热导率 材料科学 热传导 声子散射 散射 热电效应 热电材料 平均自由程 电子 电子迁移率 兴奋剂 物理 热力学 光学 复合材料 量子力学
作者
Qian Xu,Jiawei Zhou,Te‐Huan Liu,Gang Chen
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:115 (2) 被引量:49
标识
DOI:10.1063/1.5108836
摘要

While it is well-known that electron-phonon scattering often determines the electron mobility, its impact on lattice thermal conductivity is less clear. Dominant phonon scattering mechanisms that determine the lattice thermal conductivity have been attributed to phonon-phonon and phonon-defect interactions. However, recent studies in silicon have shown that strong electron-phonon interaction can also lead to significant phonon scatterings at high carrier concentrations. Here, we use first-principles simulations to study thermal transport in SiGe alloys and show that the effect of electron-phonon interaction on thermal transport is even more significant than that in Si because mass disorder scattering leaves long mean free path phonons behind, which are more strongly scattered by electrons. At the carrier concentration of 1 × 1020 cm−3, the room temperature lattice thermal conductivity of the Si0.9Ge0.1 alloy including electron-phonon interaction is only 40% of the value without this interaction. The results show that thermal transport in alloys at a high doping level can be significantly impacted by the free carriers, providing important insights into heat conduction mechanisms in thermoelectric materials which are mostly based on heavily doped alloys.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
王博涵发布了新的文献求助10
1秒前
开心德地发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
ADI给ADI的求助进行了留言
2秒前
开心德地发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
小方完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
WOAH驳回了ding的应助
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
开心德地发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
小木子发布了新的文献求助10
6秒前
梦华玉雨中完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
热情高跟鞋完成签到,获得积分10
7秒前
自信的发卡完成签到 ,获得积分10
8秒前
开心德地发布了新的文献求助10
8秒前
开心德地发布了新的文献求助10
8秒前
科研小桶发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
开心德地发布了新的文献求助10
8秒前
粥周发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
小二郎的应助被moonlight采纳,获得30
9秒前
9秒前
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Les Mots du discours 600
A Consideration on Use of Material Grades for Hull Structural Members Based on Fracture Toughness(Second Report) 500
AI Disclosure in Annual Reports: Evolution, Determinants, and Capital Market Participants’ Perceptions 500
5th World Conference on Detergents: Reinventing the Industry : Opportunities and Challenges 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8114270
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9520621
关于积分的说明 21530488
捐赠科研通 7692119
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3413095
关于科研通互助平台的介绍 2539440
邀请新用户注册赠送积分活动 2453107