文档介绍：鬖■接头形状对半导体纳米线中弹道声子输运影响的研究湖南大学硕士学位论文’一学校代号:学密级:号:
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责巧至磅日期:阳月,日⒈C芸冢凇!D杲饷芎笫视帽臼谌ㄊ椤作者签名:勰岛旨日作者签名:幽纭日期:加耗月≯闦月湖南大学学位论文原创性声明学位论文版权使用授权书本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于⒉槐C芡拧朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉啊獭导师签名:日期:,
摘要赜谀擅准际醯脑ぱ浴⒊犯竦姆⒄挂约澳擅孜⒘5某晒χ票福纳米技术成为当前物理学科和材料科学的研究热点之一。同时,纳米科学和技术的飞速发展,将光电器件的特征尺寸带入到纳米量级,尺寸效应和爆炸式增长的高密度热量输运,是影响和制约这些器件性能和稳定性的关键问题。因此,纳米尺度热输运性质的研究受到了极大的关注。本文运用散射矩阵方法,对半导体纳米线中弹道声子的输运和热导性质进行了讨论,发现了一些有趣的现象。采用弹性标量模型和散射矩阵方法,研究了低温下通过两种非连续接头连接的半导体纳米线中声学声子的输运和热导性质。研究发现,用突变型接头连接的半导体纳米线中透射系数不规则,出现了尖锐的下降谷;而通过台阶状接头连接的半导体纳米线中声学声子的透射系数曲线则表现为较为规则的量子化平台,并且在某些约化频率处出现了透射系数的垂直上升。当温度趋向于零,且结构为直通道时,总的热导值接近于基本的量子化单元。而在较高温度下,约化热导则随温度线性增加。此外,台阶状接头的存在使得结构中声学声子的热导有了比较大的升高。运用散射矩阵方法,研究了低温下三种连续接头对半导体纳米线中声学声子输运性质的影响。结果表明,接头的形状在左右纳米线宽度都取固定值时对透射系数有着显著的影响。当约化频率趋向于零时,喇叭形接头半导体纳米线中声子的透射系数最大;在低约化频率下,透射系数随着约化频率的增加而增大,且悬链曲线型接头的透射系数最小;三种接头的透射系数在约化频率较大时没有明显的变化规律。声子透射系数与接头形状之间的这种依赖关系主要是由于接头中不同的声子耦合所引起的。低温下,梯形状接头的热导最大,悬链曲线型接头的热导最小;较高温度下则是喇叭形接头的热导最小;随着温度的进一步升高,最大的热导出现在通过梯形状接头连接的半导体纳米线中。与两种非连续接头进行对比得知,高温下,连续接头半导体纳米线中声学声子的热导要大于非连续接头。这些结果表明,选择合适形状的接头在一定程度上可以提高声学声子在半导体纳米线中的热导率。关键词:半导体纳米线;散射矩阵方法;接头形状;声子输运接头形状对半导体纳水线中弹道声了输运影响的研究
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