Уроки наноэлектроники. 5. Перенос тепла фононами в концепции

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Перейти на страницу с полной версией»
Уроки наноэлектроники.
5. Перенос
тепла фононами
«снизу–вверх»
Физическое
образование
в вузах.вТ.концепции
20, № 1, 2014
39
УДК 537.1
Уроки наноэлектроники.
5. Перенос тепла фононами в концепции «снизу–вверх»
Юрий Алексеевич Кругляк
Одесский государственный экологический университет,
Одесса, Украина; email: [email protected]
В рамках концепции «снизу – вверх» современной наноэлектроники рассматриваются
баллистический и диффузионный транспорт фононов и его роль в теплопроводности.
Ключевые слова: нанофизика, наноэлектроника, молекулярная электроника,снизу–
вверх, термоэлектрические явления, транспорт фононов, теплопроводность.
Введение
В продолжение предыдущих сообщений [1, 2] в рамках концепции «снизу –
вверх» наноэлектроники [3] рассмотрим перенос тепла фононами. Фононная
составляющая, как хорошо известно, наряду с электронной составляющей играет
исключительно важную роль в формировании термических свойств веществ [4]. Не
входя скольконибудь подробно в физику фононов [5], покажем лишь как легко модель
упругого транспорта электронов [1] может быть переписана применительно к фононам.
В отличие от электронов, которые подчиняются статистике Ферми
f (E ) =
1
,
E−µ
exp
 +1
 kT 
(1)
равновесное распределение фононов описывается функцией Бозе
n(ω ) =
1
.
 hω 
exp
 −1
 kT 
(2)
Полученное в [1] выражение для электрического тока
I=
q
h
+∞
 Mλ 
∫ dE L + λ 
−∞
( f1 ( E ) − f 2 ( E )),
(3)
el
где фермиевские функции
f1 ( E ) =
1
 E − µ1 
 + 1
exp
 kT1 
и f2 (E ) =
1
 E − µ2 
 + 1
exp
 kT2 
(4)
записаны для разности потенциалов на электродах V = (µ1 – µ2)/q и для разных
Перейти на страницу с полной версией»