반도체 재료의 격자열전도도 분석

Abstract

열전소재의 격자열전도도 저감은 열전성능 증대를 위해 가장 빈번하게 사용되는 방법이다. 하지만 전체 열전도도에서 다른 열전도도 기여분을 제외하는 방법으로만 격자열전도도를 구할 수 있기 때문에 격자열전도도를 정확하게분석하는 것을 간단한 작업이 아니다. 본 연구에서는 먼저 전자/홀에 의한 열전도도 기여분 (모든 소재 적용)과 쌍극 전도에 의한 기여분 (작은 밴드 갭 소재 적용)을 정확하게 계산해야만 격자열전도도를 정확하게 분석할 수 있음을 설명한다. 전자/홀에 의한 기여분을 계산하기 위해 필수적인 로렌츠 숫자 계산법 (싱글 파라볼릭 모델링 및 간단한 식 이용)과쌍극 전도에 의한 기여분 계산법 (투 밴드 모델링) 또한 소개한다. 격자열전도도의 정확한 분석은 격자열전도도 저감을위한 여러 결함 제어 전략의 효과를 객관적으로 평가할 수 있는 강력한 분석 도구로 사용될 수 있다.