高斯分布聲子腔對半導(dǎo)體納米線中聲子輸運影響的研究.pdf

1、近幾十年來，納米尺度的結(jié)構(gòu)和聲子器件由于具有新穎的物理性質(zhì)和廣泛的應(yīng)用前景已成為當(dāng)前材料科學(xué)和凝聚態(tài)物理領(lǐng)域中的研究熱點。隨著聲子器件尺寸的不斷減小，尺寸效應(yīng)對器件熱導(dǎo)率的影響在器件設(shè)計中起到了至關(guān)重要的作用。本文主要研究高斯分布聲子腔對半導(dǎo)體納米線中聲子輸運和熱導(dǎo)性質(zhì)的影響，以期通過調(diào)節(jié)幾何形狀和結(jié)構(gòu)參數(shù)來控制熱導(dǎo)，為相關(guān)量子器件的設(shè)計和制備提供理論依據(jù)。
　　 利用散射矩陣方法研究了低溫下半導(dǎo)體納米線中高斯分布聲子腔的數(shù)目和

2、包含聲子腔的區(qū)域長度對聲子輸運及其熱導(dǎo)性質(zhì)的影響。研究表明，插入半導(dǎo)體納米線中的高斯分布聲子腔數(shù)目越多，聲子透射譜線越復(fù)雜，模劈裂越強。在一些情況下，會出現(xiàn)禁止頻隙，并且隨著聲子腔數(shù)目的增多，頻隙的寬度和個數(shù)也相應(yīng)的變寬和增加。同時，由于高斯分布自身具有對稱性，隨著包含聲子腔區(qū)域長度的增大，熱導(dǎo)出現(xiàn)一些反?，F(xiàn)象，即：熱導(dǎo)相互重合或交叉。這些結(jié)果表明可以通過在半導(dǎo)體納米線中插入合適數(shù)目的聲子腔或改變結(jié)構(gòu)參數(shù)來控制聲子透射系數(shù)的大小和熱導(dǎo)值

3、，同時也為相關(guān)納米器件的設(shè)計提供了參考價值。
　　 采用散射矩陣的方法研究了低溫下收窄半導(dǎo)體納米線中高斯分布聲子腔的數(shù)目和包含聲子腔的區(qū)域長度對聲子輸運特性的影響。研究表明，隨著高斯分布聲子腔數(shù)目的增大，聲子輸運表現(xiàn)為共振輸運，透射譜線呈現(xiàn)為一系列的共振峰和共振谷。低溫條件下，收窄半導(dǎo)體納米線中的高斯分布聲子腔數(shù)目越多，熱導(dǎo)越大。與此同時，隨著區(qū)域長度的增大，總的透射減小，輸運共振峰個數(shù)增多，且由于高斯分布自身的對稱性，使熱導(dǎo)出