【摘 要】
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掺杂点缺陷对声子的散射是影响电绝缘体热导率的重要机制,其中声子频率和掺杂点缺陷浓度是影响声子散射的重要因素。论文首先对硅锗合金声子热导率的研究现状和发展作了简要
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掺杂点缺陷对声子的散射是影响电绝缘体热导率的重要机制,其中声子频率和掺杂点缺陷浓度是影响声子散射的重要因素。论文首先对硅锗合金声子热导率的研究现状和发展作了简要的介绍和讨论。随后对声子热导率的理论进行介绍,结合具体的热导率模型给予说明。最后分析了硅的混合浓度对硅锗合金材料声子热导率的影响。在研究过程中,根据硅和锗两种材料性质的相似性,对Si、Ge的物理参数线性取值,以CaUaway模型和Holland模型为热导率研究模型,采用Gauss积分公式,将模型中不可积分式转化为代数式和,运用Matlab数学软件计算模型中的热导率及本征热导率,作图、对比、分析结果。研究表明,随着温度的升高,混合浓度掺杂对热导率的作用逐渐减弱。对比不同温度下,硅锗合金中本征热导率与声子热导率的比值,计算发现硅的混合浓度在65%附近,硅锗合金的声子热导率取得极小值。进一步以Klemens模型为物理模型,计算比较,分析了影响声子热导率取得极小值的因素。分析显示,当热导率取极值点时,硅的混合浓度在65%附近取值同材料的Gruneisen系数相关。最后介绍了Klemens模型、Callaway模型和Holland模型的适用条件。这些结果对研究热导率的有所帮助,同时有利于展开下一步工作。
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