GaN及其合金熱電性質的理論研究.pdf

1、熱電材料是一種通過材料內部載流子的電輸運和聲子的熱輸運來實現(xiàn)熱能和電能直接轉換的功能材料。GaN及其合金憑借其禁帶寬度較大、熱穩(wěn)定性好以及較高的電導率與塞貝克(Seebeck)系數(shù)，成為在高溫發(fā)電方面具有良好應用前景的熱電材料。課題以InGaN合金的熱電特性為研究對象，采用玻爾茲曼方程(BTE)和弛豫時間近似(RTA)方法計算出InGaN合金的電導率、塞貝克系數(shù)以及電子熱導率，采用Callaway模型計算出晶格熱導率，然后計算出InGa

2、N合金的ZT值。并分別研究了不同載流子濃度和不同溫度對InGaN合金的熱電特性的影響。
　　仿真結果表明，In0.1Ga0.9N隨著載流子濃度的增加，其塞貝克系數(shù)降低，電導率增加，熱導率基本不變，ZT值先升高然后再降低。在300K溫度下，載流子濃度為1×1019cm-3時，In0.1Ga0.9N的ZT值出現(xiàn)極大值為0.015，600K時，載流子濃度為2×1019cm-3時，ZT值出現(xiàn)極大值為0.1，900K時，載流子濃度為3×10