Розглянуті сучасні моделі переносу електронів і тепла Ландауера - Датти - Лундстрома запропоновано в стислому викладі. Якщо зонна структура задана аналітично або чисельно, можна оцінити число мод провідності. Далі слід задатися моделлю для середньої довжини вільного пробігу. У підсумку можна обчислити термоелектричні коефіцієнти переносу для 1D, 2D і 3D резисторів будь-якого масштабу в балістичному, квазібалістичному або дифузійному режимах лінійного відгуку при наявності перепаду напруги й/або температури на кінцях пристрою. Використовуються концепції мод провідності й коефіцієнта проходження. Заропоновано інший вираз для питомого опору через питоме число мод провідності (на одиницю поперечного перетину провідника) і середню довжину вільного пробігу для зворотного розсіювання. Формулюються й порівнюються фермієвські вікна провідності для електронів і фононів. Хороший або поганий провідник визначається тільки лише наявністю в провіднику енергетичних станів у фермієвськім вікні шириною ~ <$E symbol С> 2 kT, що охоплює рівноважне значення електрохімічного потенціалу, який може змінюватися в широких межах для різних матеріалів. Особливу увагу приділено квазірівноважному переносу. Введено загальний вираз для термоструму, зручний при аналізі провідності будь-яких матеріалів від металів і напівпровідників до нанорезисторів і нанокомпозитів. Цей вираз спрощується для режиму лінійного відгуку. Термострум виражається через три коефіцієнти переносу - провідність, коефіцієнт Соре й електронну теплопровідність в умовах короткозамкненого ланцюга. Детально розглянуто перенос тепла фононами. Формулюється базове рівняння для термоструму. Електрична провідність і теплопровідність даються схожими рівняннями, а саме: обидві провідності пропорційні відповідному кванту провідності, помноженому на інтеграл від добутку коефіцієнта проходження на число мод провідності й на фермієвське вікно провідності. Більше того, функції теплового розширення для електронів і фононів схожі за формою й мають ширину в декілька kT. Поряд із числом мод провідності, обумовленим дисперсійними співвідношеннями, ці обоє вікна провідності відіграють ключову роль у кількіснім визначенні електричної провідності й теплопровідності.

  Повний текст PDF - 479.285 Kb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"