1405/07/19
سمیه بهزاد

سمیه بهزاد

مرتبه علمی: دانشیار
ارکید:
تحصیلات: دکترای تخصصی
شاخص H:
دانشکده: علوم پایه و کاربردی
اسکولار:
پست الکترونیکی: somayeh.behzad [at] gmail.com
اسکاپوس:
تلفن:
ریسرچ گیت:

مشخصات پژوهش

عنوان
بررسی اثر ولتاژ بایاس و میدان مغناطیسی بر رسانندگی الکتریکی و عملکرد ترموالکتریک تتراگونال سیلیکن
نوع پژوهش
ارائه مقاله در کنفرانس‌های علمی
کلیدواژه‌ها
سیلیکن تتراگونال، رسانندگی الکتریکی، ضریب شایستگی ترموالکتریک
سال 1405
پژوهشگران سمیه بهزاد

چکیده

در این پژوهش، اثر ولتاژ بایاس و میدان مغناطیسی عمودی بر ساختار الکترونی، رسانندگی الکتریکی و عملکرد ترموالکتریک سیلیکن تتراگونال (T-Si) با استفاده از مدل بستگی قوی بررسی شده است. نتایج ساختار نواری نشان می‌دهند که اعمال ولتاژ بایاس موجب بازشدن گاف نواری و ایجاد ناحیه‌ای با چگالی حالات تقریباً صفر در اطراف تراز فرمی می‌شود. در مقابل، میدان مغناطیسی با شکافتن زیرنوارها به مؤلفه‌های اسپینی بالا و پایین، ساختار الکترونی را تغییر می‌دهد. بررسی رسانندگی الکتریکی نشان می‌دهد که σ(T) رفتاری غیرخطی دارد؛ به‌گونه‌ای که در دماهای پایین با افزایش برانگیختگی حامل‌ها افزایش می‌یابد، اما در دماهای بالا به‌دلیل تقویت پراکندگی و برخوردهای حامل‌ها کاهش پیدا می‌کند. ولتاژ بایاس رسانندگی الکتریکی را در سراسر بازه دمایی کاهش داده و ناحیه‌ای با رسانندگی تقریباً صفر در اطراف μ=0 ایجاد می‌کند. در غیاب بایاس، میدان مغناطیسی موجب باقی‌ماندن رسانندگی در مقادیر غیرصفر در سراسر بازه پتانسیل شیمیایی و ایجاد قله‌های متعدد در σ(μ) می‌گردد. همچنین، نتایج ضریب شایستگی ترموالکتریک نشان می‌دهند که افزایش ولتاژ بایاس باعث کاهش شدت قله ZT(T) و انتقال آن به دماهای بالاتر می‌شود، درحالی‌که میدان مغناطیسی با افزایش مقدار ZT، موقعیت قله را به سمت دماهای پایین‌تر جابه‌جا می‌کند.