シリコンナノワイヤ熱電変換の第一原理解析とデバイス設計

カテゴリ: 全国大会

論文No: 3-142

グループ名: 【全国大会】平成29年電気学会全国大会論文集

発行日: 2017/03/05

タイトル(英語): First-Principles Analysis and Device Design of Thermoelectric Conversion by Silicon Nanowires

著者名: 中村 康一(京都大学)

著者名(英語): koichi Nakamura(Kyoto University)

キーワード: 熱電変換|シリコンナノワイヤ|第一原理計算|有限要素法|デバイス設計|ゼーベック係数

要約(日本語): 第一原理計算によってシリコンナノワイヤ（SiNW）における閉じ込め効果の詳細と熱電変換特性値のワイヤ径依存性を議論するとともに、SiNWを用いたMEMSデバイスモデルの特性を有限要素法シミュレーションにより検討した。第一原理シミュレーションにより<001>長手方向のSiNWが熱電変換に最も有利であることが示され、1次元への閉じ込め効果が及ぶ場合はワイヤ径に関わらず同程度の大きさのゼーベック係数が得られた。新たにSiNWバンドルから構成される熱電変換発電MEMSデバイスを設計し、第一原理シミュレーション値をパラメータとして設定して、キャリア・熱の拡散や起電力に関する有限要素法計算を行い、デバイスの構成やスケールの最適化を行った。

原稿種別: 日本語

PDFファイルサイズ: 329 Kバイト