纳米多孔结构单晶硅热电薄膜声子热导率数值研究

• 作者: 傅博 唐桂华 毕成
• 来源期刊: 西安交通大学学报
• 关键词: 热电薄膜 纳米多孔材料 声子热导率 单晶硅
• 年，卷（期）: 2017,（5）
• 页码范围: 23-30
• 页数: 8页
• 分类号: TK124
• 语种: 中文
• DOI: 10.7652/xjtuxb201705004

摘要

为降低多孔热电薄膜的热导率来提升其热电转换效率,基于离散坐标法和松弛时间近似模型求解声子Boltzmann输运方程,对单晶硅纳米多孔热电薄膜声子热导率进行了数值研究,获得了多孔硅薄膜厚度、孔隙率、边界镜面率和声子散射边界面积对其热导率的影响规律,讨论了孔隙率、多孔薄膜厚度对薄膜各向异性导热特性的影响.结果表明:随着孔隙率的增加及薄膜厚度的减小,热导率逐渐降低;当孔隙率增加到64％,且硅薄膜厚度减小到块材料硅声子平均自由程的1/10时,与块材料热导率相比,薄膜热导率至少下降两个数量级.通过分析多孔薄膜中的热流分布特性,提出了优化设计薄膜多孔结构的方法,为设计低热导率高效热电薄膜提供了理论依据.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	唐桂华	西安交通大学热流科学与工程教育部重点实验室	36	286	10.0	16.0
2	毕成		2	2	1.0	1.0
6	傅博	西安交通大学热流科学与工程教育部重点实验室	1	2	1.0	1.0