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feiyue_金虫 (小有名气)
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[交流]
热电----载流子过滤（energy filtering）理论知识交流
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如题。 都放假了不知道还有没有人。 现在做热电在理论方法上载流子过滤或称能量过滤是一个重要的研究方法。通过构造一个势垒（potential barrier）过滤低能载流子让高能载流子参与输运从而提高Seebeck系数，但由于部分载流子被过滤，所以电导会降低。以优化壁垒高度和载流子浓度是使用能量过滤面临的主要问题。 我想询问的是：势垒过滤的基本物理机理是怎么样的？ 什么是势？势垒如何散射载流子、声子？ 希望大家多来交流交流~ |
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feiyue_
金虫 (小有名气)
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feiyue_: 回帖置顶 2015-02-06 14:24:44
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壁垒过滤一开始是在基体中掺入纳米颗粒进行过滤，如下图一（出自Large Enhancements of Thermopower and Carrier Mobility in Quantum Dot Engineered Bulk Semiconductors），另外一种还有构造界面势垒过滤，而不是单单的纳米颗粒过滤了。我在想如果是纳米颗粒的话，由于壁垒的宽度如果和载流子平均自由程相当或者更大可以起到较好的散射和阻碍作用（同时对声子也起散射的作用，降低热导），但如果壁垒宽度比较小那么散射过滤效果将减弱；那么采用壁垒过滤是否可以将能量低的几乎全部阻隔下来，这样效果更好。 关于界面类型的壁垒过滤我看的文章比较少~ 另一个更大的问题是：这个壁垒的高度是怎么确定的？ 就如图一所示起到，我选择何种材料它的壁垒高度就恰好起到最佳过滤效果，怎么来选这个材料是个难题。对于这个问题Je-Hyeong 的Electron energy filtering by a nonplanar potential to enhance the thermoelectric power factor in bulk materials这篇文章有提到，不过我没看懂。  2.jpg |
43楼2015-02-06 14:24:33