Research on Si based thermoelectric material by nanostructuring

纳米结构硅基热电材料研究

• 批准号: 24656576
• 负责人: NOMURA Masahiro
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-24656576/
• 关键词: ナノ伝熱; フォノニクス; フォノニック結晶; 廃熱利用; 熱工学; マイクロ・ナノデバイス; 半導体超微細化; 熱電変換

The objective of this research is investigation of the possibility of enhancement of the thermoelectric conversion efficiency of nanostructured Si, which has low environmental load. The key is control of phonon transport, which results in higher performance by reducing the thermal conductivity.We challenged the artificial control of thermal conductivity on the basis of phononics. Formation technology of as small as 100-nm-period air-suspended Si nanostructure has been developed. A high through put and reliable time-domain micro thermoreflectance system for thermal conductivity measurements for micro/nano structures has been developed. We have succeeded in observing a characteristic ballistic phonon transport at room temperature in nanostructures and clear reduction in thermal conductivity in phononic crystal nanostructures compared with those in nanowires. This result shows that this structure is useful for thermal conduction engineering.

这项研究的目的是研究纳米结构的Si热电转化效率的可能性，该纳米结构的SI的环境负荷较低。关键是对声子传输的控制，这通过降低导热率而导致更高的性能。我们根据语音挑战了对导热率的人工控制。已经开发了高达100 nm的空气悬浮的Si纳米结构的形成技术。已经开发了用于微型/纳米结构的热导率测量的高且可靠的时域微型热侵入系统。与纳米线相比，我们成功地观察了纳米结构中的特征性弹道声子在纳米结构中的特征性弹道声传输，并在语音晶体纳米结构中明显降低了导热率。该结果表明该结构对于热传导工程有用。

项目成果

フォノニクスによる熱伝導制御と熱電変換応用

使用声子学的热传导控制和热电转换应用

• 发表时间: 2013
• 作者: 伊藤 圭太;箱崎英俊;木下 博嗣;鈴木亮輔;神野郁夫，島一成，島崎紘亘， 山下良樹 大高雅彦，橋本周，荒 邦章 尾鍋秀明;野村政宏
• 通讯作者: 野村政宏

Si phononic crystal nano structures for controlling thermal conduction

用于控制热传导的硅声子晶体纳米结构

• 发表时间: 2012
• 作者: Takeyuki Fujisaka;Ryosuke O. Suzuki;M. Nomura
• 通讯作者: M. Nomura

Manipulation of thermal conduction by semiconductor nanostructures

半导体纳米结构对热传导的调控

• 作者: 野村政宏;Jeremie Maire;田邊遼平;T. Fujisaka and R. O. Suzuki;M. Nomura;R.O.Suzuki;M. Nomura
• 通讯作者: M. Nomura

東京大学生産技術研究所 野村研究室ホームページ

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シリコン一次元周期ナノ構造における熱伝導率低減の起源に関する考察

硅一维周期性纳米结构导热系数降低的根源探讨

• 发表时间: 2014
• 作者: Jeremie Maire;堀琢磨;塩見淳一郎;野村政宏
• 通讯作者: 野村政宏