The Seebeck coefficient of a patterned Si wire on P-doped SOI (Si-on-insulator) layer with a carrier concentration of 1018 cm-3 was measured near room temperature. The Seebeck coefficient is found to be smaller than that in the SOI layer and to be closer to the calculated Seebeck coefficient including the electronic contribution. The decrease in the Seebeck coefficient of Si wire is likely to occur due to the elimination of the contribution of phonon drag part. From the theoretical calculation of scattering rates by considering the scattering processes in phonon system, it is considered that an increase in phonon-boundary scattering and simultaneously a decrease at the cross section of SOI layer are likely responsible for eliminating the phonon drag effect.

Bahasa Abstract

Koefisien Seebeck Lapisan SOI yang Diinduksi oleh Transpor Phonon. Koefisien Seebeck pada kawat Si berpola pada lapisan SOI bersalut-P dengan konsentrasi pembawa sebesar 1018 cm-3 diukur pada suhu mendekati suhu kamar. Ditemukan bahwa koefisien Seebeck-nya lebih kecil daripada koefisien Seebeck pada lapisan SOI dan lebih dekat pada koefisien Seebeck yang telah diperhitungkan, termasuk kontribusi elektroniknya. Penurunan koefisien Seebeck pada kawat Si mungkin terjadi akibat hilangnya kontribusi bagian tarikan fonon. Dari perhitungan teoretis terhadap rasiorasio pengacakan yang dilakukan dengan memperhitungkan proses-proses pengacakan di dalam sistem fonon, dapat disimpulkan bahwa kenaikan pengacakan batas-fonon dan penurunan yang terjadi pada bagian simpang dari lapisan SOI secara simultan mungkin menjadi penyebab menghilangnya efek tarikan fonon.


C. Herring, Phys. Rev. 96 (1954) 1163.

J.P. Jay-Gerin, Phys. Rev. B 12 (1975) 1418.

E.B. Ramayya, L.N. Maurer, A.H. Davoody, I.Knezevic, Phys. Rev. B 86 (2012) 115328.

T.H. Geballe, G.W. Hull, Phys. Rev. 98 (1955) 940.

L. Weber, E. Gmelin, Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process. 53 (1991) 136.

E. Behnen, J. Appl. Phys. 67 (1990) 287.

B. Gallagher, J.P. Oxley, T. Galloway, M.J. Smith, P.N. Butcher, J. Phys. Conden. Matter. 2 (1990) 755.

F. Salleh, T. Oda, Y. Suzuki, Y. Kamakura, H. Ikeda, Appl. Phys. Lett. 105 (2014) 102104.

F. Salleh, K. Asai, A. Ishida, H. Ikeda, Appl. Phys. Express. 2 (2009) 071203.

F. Salleh, K. Asai, A. Ishida, H. Ikeda, J. Autom. Mobile Rob. Intell. Syst. 3 (2009) 134.

S. Karg, P. Mensch, B. Gotsmann, H. Schmid, P.D. Kanungo, H. Ghoneim, V. Schmidt, M.T. Björk, V. Troncale, H. Riel, J. Electron. Mater. 42 (2013) 2409.

B.M. Curtin, E.W. Fang, J.E. Bowers, J. Electron. Mater. 41 (2012) 887.

M. Asen-Palmer, K. Bartkowski, E. Gmelin, M. Cardona, A.P. Zhernov, A.V. Inyushkin, E.E. Haller, Phys. Rev. 56/15 (1997) 9431.

D.T. Morelli, J.P. Heremans, G.A. Slack, Phys. Rev. 66/19 (2002) 195304.

Cited By




To view the content in your browser, please download Adobe Reader or, alternately,
you may Download the file to your hard drive.

NOTE: The latest versions of Adobe Reader do not support viewing PDF files within Firefox on Mac OS and if you are using a modern (Intel) Mac, there is no official plugin for viewing PDF files within the browser window.