Efeito de deformação no desempenho termoelétrico da monocamada InSe

Resumo

A engenharia de deformação é um método prático para ajustar e melhorar as características físicas e propriedades de materiais bidimensionais, devido à sua grande elasticidade. A dependência da tensão de tração das propriedades eletrônicas, de fônon e termoelétricas da monocamada de InSe são sistematicamente estudadas. Demonstramos que a condutividade térmica da rede pode ser modulada de forma eficaz pela aplicação de deformação de tração. A tensão de tração pode aumentar o espalhamento de fônons anarmônicos, dando origem à taxa de espalhamento de fônons aprimorada, velocidade de grupo de fônons e capacidade de calor reduzidas e, portanto, a condutividade térmica da rede diminui de 25,9 para 13,1 W / mK quando a deformação de 6% é aplicada. A figura de mérito aprimorada indica que a deformação por tração é uma forma eficaz de melhorar o desempenho termoelétrico da monocamada InSe.

Introdução

Materiais semicondutores bidimensionais (2D) têm chamado a atenção de pesquisadores para explorar suas propriedades fascinantes e aplicações úteis desde a descoberta do grafeno. Especialmente, a família do calcogeneto metálico bidimensional demonstrou grande potencial em nanoeletrônica e nanofotônica devido às suas extraordinárias propriedades eletrônicas, ópticas e mecânicas [1,2,3,4]. Recentemente, o seleneto de índio (InSe), um composto de calcogeneto metálico em camadas do grupo III-VI, é de grande interesse experimental e teoricamente. Foi relatado que a camada atômica de InSe foi sintetizada com sucesso por meio de métodos físicos [5,6,7,8,9,10] e químicos [11,12,13,14], e as aplicações da nanofolha InSe em sensores [15] , optoeletrônica e fotodetectores foram explorados. Srinivasa et al. relataram a fabricação de fotodetectores InSe de poucas camadas com alta responsividade e uma ampla detecção espectral da região do visível ao infravermelho próximo [6]. Bandurin et al. encontraram um gás de elétron bidimensional de alta qualidade em InSe de poucas camadas com mobilidades de portadores de 10 ³ e 10 ⁴ cm ² / Vs em temperatura ambiente e de hélio líquido [16]. Wei et al. descobertos FETs InSe multicamadas back-gated exibem mobilidade de portadora ultra-alta de até 1055 cm ² / Vs em temperatura ambiente devido ao espalhamento suprimido de portadores do substrato dielétrico [5].

2D InSe tem uma estrutura de banda bastante incomum, que é a combinação de uma banda plana no topo da banda de valência e banda parabólica na parte inferior da banda de condução, exibindo assim altas características termoelétricas [17]. Particularmente, o desempenho termoelétrico pode ser descrito pela figura de mérito não dimensional, ZT , definido como ZT =S ² Tσ / ( Κ _e + Κ _l ), onde S é o Seebeck eficiente, T é a temperatura absoluta, σ é a condutividade elétrica, e Κ _e e o Κ _l são a condutividade térmica com as contribuições de portadoras eletrônicas e rede, respectivamente. A condutividade térmica da rede K _l relevante para a propriedade de transporte de fônons desempenha um papel importante para determinar o desempenho termoelétrico. O anterior relatado K _l da monocamada InSe é muito menor do que a do grafeno, enquanto era 10 vezes mais do que a da folha SnSe [18, 19].

O alto nível de mobilidade de elétrons e baixa condutividade térmica é benéfico para o desempenho termoelétrico. Além disso, a monocamada InSe exibe flexibilidade mecânica superior, e as propriedades eletrônicas podem ser moduladas continuamente por deformações moderadas em uma ampla faixa [20,21,22]. Foi demonstrado que o fator de potência termoelétrica da monocamada InSe pode ser significativamente aumentado através da convergência de banda sob uma deformação compressiva [23]. Para materiais termoelétricos, a deformação por tração também pode induzir uma variação na estrutura da banda e nas propriedades de transporte térmico. No entanto, a dependência das propriedades de transporte térmico na deformação é imprevisível, intimamente relacionada ao material e à estrutura cristalina em particular. Neste artigo, o presente trabalho é realizado sobre o efeito de deformação biaxial à tração para o desempenho termoelétrico de monocamada de InSe por meio de cálculos de primeiros princípios, incluindo propriedades de transporte eletrônico e de fônons. Devido ao aumento do espalhamento anarmônico, o efeito positivo da deformação de tração no desempenho termoelétrico da monocamada de InSe é determinado.

Metodologia

O cálculo das propriedades estruturais e eletrônicas para a monocamada InSe é realizado com base na teoria do funcional da densidade (DFT), conforme implementado no pacote de simulação ab initio de Viena (VASP) [24,25,26]. Escolhemos o método de onda aumentada por projetor com a aproximação de densidade local (LDA) [27,28,29] para o funcional de correlação de troca. E 12 Å de vácuo ao longo do z -eixo é usado para evitar a interação entre imagens periódicas de lajes. As malhas k de Monkhorst-Pack 21 × 21 × 1 e 31 × 31 × 1 foram usadas durante o relaxamento estrutural e cálculos de estrutura eletrônica para a célula unitária. O corte de energia da base da onda plana foi definido como 500 eV. O critério de convergência para uma energia total foi definido como 10 ⁻⁴ eV, e todas as posições atômicas e estruturas de rede foram totalmente relaxadas com uma tolerância de força de 10 ⁻³ eV / Å.

As propriedades de transporte termoelétrico podem ser obtidas dentro da aproximação do tempo de relaxação constante pela teoria de Boltzmann implementada no programa BoltzTraP [30, 31]. Dentro desta aproximação, os coeficientes de transporte eletrônico podem ser dados por
$$ {S} _ {\ alpha \ beta} \ left (T, \ mu \ right) =\ kern0.3em \ frac {1} {\ mathrm {e} T \ Omega {\ sigma} _ {\ alpha \ beta} \ left (T, \ mu \ right)} \ int {\ sum} _ {\ alpha \ beta} \ left (\ varepsilon \ right) \ left (\ varepsilon - \ mu \ right) \ left [- \ frac {\ partial {f} _ {\ mu} \ left (T, \ varepsilon \ right)} {\ partial \ varepsilon} \ right] d \ varepsilon $$ (1) $$ {\ sigma} _ {\ alpha \ beta} \ left (T, \ mu \ right) \ kern0.3em =\ kern0.3em \ frac {1} {\ Omega} {\ int \ sum} _ {\ alpha \ beta} \ left (\ varejpsilon \ direita) \ left [- \ frac {\ partial {f} _ {\ mu} \ left (T, \ varejpsilon \ right)} {\ partial \ varepsilon} \ right] d \ varepsilon $$ (2)
onde Ω é o volume da célula unitária, f _μ é a função de distribuição de Fermi-Dirac, e α e β são índices tensores. A função de distribuição de transporte ∑ _αβ ( ε ) É dado por
$$ {\ sum} _ {\ alpha \ beta} \ left (\ varepsilon \ right) \ kern0.3em =\ kern0.3em \ frac {e ^ 2} {N_0} \ sum \ limits_ {i, \ mathrm { q}} \ tau {v} _a \ left (i, \ mathrm {q} \ right) {v} _ {\ beta} \ left (i, \ mathrm {q} \ right) \ frac {\ delta \ left (\ varepsilon - {\ varepsilon} _ {i, \ mathrm {q}} \ right)} {d \ varepsilon} $$ (3)
onde N ₀ indica o número de q pontos amostrados, i é o índice da banda, v é a velocidade do grupo de portadores, e τ é o momento de relaxamento.

O pacote ShengBTE [32] é empregado para resolver a equação de transporte de Fônon de Boltzmann e determinar a rede térmica e outros parâmetros relevantes. Uma supercélula 5 × 5 × 1 é usada para calcular as constantes de força interatômicas harmônicas usando o cálculo da teoria de perturbação funcional da densidade (DFPT) [33]. E o método das diferenças finitas é usado para calcular constantes de força interatômicas anarmônicas com uma supercélula 4 × 4 × 1 [34]. O espectro de fônons foi calculado usando o programa Phonopy [35].

Resultado e discussão

Monolayer InSe é uma folha atômica quádrupla com ligação covalente Se-In-In-Se em uma camada. De uma vista superior, a monocamada exibe uma estrutura em favo de mel, e cada átomo de Se está ligado a outros três átomos de In, como mostrado na Fig. 1a. Com base na minimização da energia total, os parâmetros de rede deste cristal são calculados como sendo a ₀ =3,95 Å. Neste artigo, empregamos a deformação biaxial na monocamada InSe mantendo a simetria do cristal, alterando suas redes como δ =( a - a ₀ ) / a ₀ × 100%, onde a e a ₀ são a constante de rede da monocamada InSe com deformação e sem deformação, respectivamente. Quando a tensão de tração biaxial é imposta à monocamada InSe, o comprimento da ligação d _InSe aumenta monotonicamente com o aumento da deformação, e isso leva ao aumento do ângulo de ligação de In-Se-In (ver Fig. 1b).

a Vista superior e vista lateral da monocamada InSe. As bolas rosa e verdes representam átomos de In e Se, respectivamente. b A variação do comprimento e do ângulo da ligação com o aumento da deformação de tração biaxial. O básico a ₀ × a ₀ célula unitária e x × y supercélulas da monocamada InSe são denotadas com linhas tracejadas vermelhas e azuis, respectivamente

A monocamada InSe exibe um semicondutor indireto com bandgap de 1,67 eV, onde a banda de condução mínima (CBM) existe no ponto Г, e a banda máxima de valência (VBM) locais entre os pontos Г e K, conforme mostrado na Fig. 2a. A banda de valência da monocamada de InSe exibe uma dispersão de chapéu mexicano, que também pode ser encontrada em muitos materiais bidimensionais [36,37,38,39]. A modificação da estrutura da banda em resposta à deformação de tração foi investigada na Fig. 2, e os três extremos da banda de condução são denotados pelos símbolos I, II e III, respectivamente. Sob uma tensão de tração, a banda de condução de energia mais baixa é sensível à deformação e se desloca para baixo, enquanto a banda de valência quase permanece constante, dando origem à redução do bandgap. Sem tensão, há diferenças mínimas entre o mínimo da segunda e da terceira banda de condução, e os vales da banda tendem à convergência. No entanto, com o aumento da deformação de tração, a diferença de energia aumenta gradativamente. Também comparamos os bandgaps sob diferentes cepas com resultados teóricos e experimentais relacionados, conforme detalhado no Arquivo adicional 1:Tabela S2.

Estrutura da banda da monocamada InSe sob diferentes condições de deformação

Efeito da tensão de tração nos coeficientes de transporte termoelétrico

Com base na estrutura eletrônica calculada, realizamos cálculos do coeficiente de transporte termoelétrico pela teoria semi-clássica de Boltzmann. Com relação ao tempo de espalhamento τ , Coeficiente Seebeck S , e condutividade elétrica σ pode ser calculado. A Figura 3a mostra o coeficiente de Seebeck calculado como uma função do nível de Fermi. Para simplificar, a estrutura da banda é freqüentemente assumida como permanecendo inalterada desde o doping em temperaturas finitas [40, 41], e o efeito do doping no coeficiente de transporte termoelétrico pode ser obtido pela variação da posição do nível de Fermi. Um negativo ε _f indica dopagem do tipo p movendo o nível de Fermi para a banda de valência, e o coeficiente Seebeck positivo pode ser obtido. Da mesma forma, um ε positivo _f deu um coeficiente Seebeck negativo. Podemos verificar que o resultado obtido sem deformação é muito próximo ao do relatório anterior [17], e o máximo do coeficiente de Seebeck diminui com o aumento da deformação de tração, o que está relacionado à mudança do bandgap [42].

a Coeficiente de Seebeck, b condutividade elétrica, c condutividade térmica eletrônica, d fator de potência da monocamada InSe em função do potencial químico a 300 K quando a deformação biaxial diferente é aplicada

Para calcular a condutividade elétrica σ , tempo de relaxamento τ é necessário porque a saída é σ / τ no código BoltzTraP. Aqui, τ é determinado por
$$ \ mu \ kern0.3em =\ kern0.3em e \ tau / m \ ast $$ (4)
onde μ é a mobilidade da portadora e m * é a massa efetiva. Na teoria do potencial de deformação, a mobilidade do portador em materiais 2D pode ser calculada por [43, 44]
$$ \ mu \ kern0.3em =\ kern0.3em \ frac {e {\ mathrm {\ hslash}} ^ 3C} {k_B {Tm} ^ {\ ast} {m} _ {\ mathrm {d}} { E_1} ^ 2} $$ (5)
Aqui, e é a carga do elétron, ℏ é a constante de Planck e k _B é a constante de Boltzmann. C representa o módulo de elasticidade e pode ser calculado por C =( ∂ ² E / ∂δ ² ) / S ₀ , onde E , δ , e S ₀ são a energia total, a deformação aplicada e a área em equilíbrio para o sistema 2D, respectivamente. E ₁ é a constante do potencial de deformação mostrada como E ₁ = ΔE _borda / Δδ , onde ΔE _borda é a mudança de energia das bordas da banda. m _d é a massa efetiva média derivada de \ ({m} _d =\ sqrt {m_x ^ {\ ast} {m} _y ^ {\ ast}} \). Para calcular a mobilidade, um retângulo x × y a supercélula é adotada como mostrado na Fig. 1a. O valor obtido de C ao longo de x ( y ) direção é 60,43 N / m (53,68 N / m), que é obtido pelo ajuste da curva da relação energia-deformação, conforme mostrado no Arquivo Adicional 1:Figura S1. O potencial de deformação calculado E ₁ é 6,13 eV (6,14 eV) para elétrons ao longo de x ( y ) direção e 3,45 eV (3,33 eV) para o furo ao longo de x ( y ) direção. Os resultados calculados de massa efetiva, mobilidade do portador e tempo de relaxamento para a monocamada InSe sob diferentes deformações estão resumidos na Tabela 1. Podemos encontrar essa pequena diferença junto com diferentes direções, e a massa efetiva e mobilidade do portador é isotrópica geral. Portanto, usamos o valor médio de x e y instruções para avaliar o desempenho termoelétrico posteriormente. As massas efetivas do buraco são aumentadas pela deformação aplicada, enquanto as massas efetivas do elétron permanecem quase inalteradas. Com o tempo de relaxação calculado, a condutividade elétrica pode ser obtida em um determinado potencial químico na Fig. 3b. Pode ser visto que a condutividade elétrica σ aumenta com o aumento da deformação de tração em um sistema dopado do tipo p pesado devido ao aumento da mobilidade do furo, enquanto σ permanece relativamente baixo em baixo nível de dopagem. Além disso, a tendência da condutividade térmica eletrônica acompanha a condutividade elétrica através da lei de Wiedemann-Franz: K _e = LσT na Fig. 3c, onde L é o número de Lorenz. O fator de potência pode ser obtido por PF = S ² σ / τ , que determina quanta eletricidade pode ser gerada. Considerando a tendência abrangente do coeficiente de Seebeck e da condutividade elétrica, a deformação de tração reduz ligeiramente o fator de potência, conforme observado na Fig. 3d.

Efeito da tensão de tração em Κ _l

Nos metais, os elétrons são responsáveis pelos portadores de calor, enquanto nos semicondutores e sólidos dielétricos onde a dopagem e a temperatura não são muito altas, as vibrações da rede serão a principal razão para o transporte de energia [45]. A condutividade térmica da rede é um parâmetro muito importante para a aplicação termoelétrica. Do ponto de vista teórico e como uma aproximação simples, a condutividade térmica da rede Κ _l pode ser expresso da seguinte forma [46,47,48]:
$$ {K} _ {\ mathrm {l}} =\ frac {1} {V} \ sum \ limits _ {\ uplambda} {C} _ {\ uplambda} {v} _ {\ uplambda} ^ 2 {\ tau} _ {\ uplambda} \ kern0.4em $$ (6)
onde C _λ , v _λ e V são a contribuição de calor específico, a velocidade do grupo de fônons e o volume do cristal, respectivamente. τ _λ é o tempo de relaxamento do modo λ, que pode ser estimado usando a regra de Matthiessen [49]:
$$ \ frac {1} {\ tau _ {\ uplambda}} =\ frac {1} {\ tau _ {\ uplambda} ^ {3 \ mathrm {ph}}} \ kern0.4em + \ kern0.5em \ frac { 1} {\ tau _ {\ uplambda} ^ b} \ kern0.5em + \ kern0.4em \ frac {1} {\ tau _ {\ uplambda} ^ {\ mathrm {iso}}} $$ (7)
onde \ (\ frac {1} {\ tau _ {\ uplambda} ^ b} \) é a taxa de espalhamento do limite, \ (\ frac {1} {\ tau _ {\ uplambda} ^ {\ mathrm {iso}}} \ ) é a taxa de espalhamento de impureza isotrópica, e \ (\ kern0.1em \ frac {1} {\ tau _ {\ uplambda} ^ {3 \ mathrm {ph}}} \) é a taxa de espalhamento de três fônons.

A Figura 4a apresenta Κ _l variação da monocamada InSe com a temperatura sob diferentes cepas. A condutividade térmica da rede no caso livre de deformação é 25,9 W / mK à temperatura ambiente, que é comparável com o relatório anterior [19]. Quando a deformação aplicada é aumentada para 6%, a condutividade térmica da rede diminui para 13,1 W / mK, o que confirma que a engenharia de deformação é um método muito eficiente para modificar a condutividade térmica da rede. Plotamos a curva de dispersão de fônons correspondente da monocamada de InSe para diferentes cepas na Fig. 4c, para determinar a origem da redução na condutividade térmica da rede. Ele contém 12 modos de fônon, já que o InSe monocamada tem uma célula unitária de quatro átomos. Não há frequência negativa nos espectros de fônons, confirmando que a monocamada de InSe é termicamente estável. Três ramos começando em 0 na região de baixa energia da curva de dispersão de fônons são z -eixo acústico (ZA), acústico longitudinal (LA) e acústico transversal (TA), respectivamente, e os outros são modos ópticos. Com o aumento da deformação de tração, a natureza quadrática do modo ZA muda para quase uma linha reta na região de baixa energia. A tendência de queda na frequência dos modos ópticos pode ser observada sob deformações de tração, pois a deformação enfraquece as ligações e, em seguida, leva a frequências mais baixas. Também discutimos a contribuição de cada ramo fonônico para Κ _l para a monocamada de cepa não tensionada e 6% de InSe na Fig. 4b. Para a condição livre de deformação, o modo ZA contribui significativamente para transportar calor, e quando 6% da deformação de tração é aplicada à monocamada InSe, a contribuição relativa do modo ZA diminui de 58 para 38%. À medida que a deformação de tração aumenta, o modo ZA se torna mais difícil, levando a uma diminuição da contribuição para Κ _l .

a Efeitos calculados da deformação biaxial na condutividade térmica da rede em diferentes temperaturas. b Contribuição de ZA, TA, LA e todos os ramos ópticos para a condutividade térmica da rede para sistemas não tensionados e 6% tensos. c As curvas de dispersão de fônons da monocamada InSe para diferentes cepas

A seguir, uma análise detalhada da variação da velocidade do grupo de fônons induzida pela tensão de tração é apresentada para entender as propriedades de transporte de fônons. Para os modos acústicos no plano, as velocidades do grupo de fônons diminuem na deformação de 6%, conforme mostrado nas Fig. 5a, b. Combinado com a contribuição aprimorada de LA e TA, a velocidade diminuída do grupo de fônons desempenha um papel vital na redução de Κ _l . A mudança nas velocidades do grupo de fônons origina-se da variação da estrutura induzida pela deformação:quando a deformação de tração é ativada, a distância de ligação aumenta e a força de ligação diminui, levando à menor frequência de fônon e velocidade de grupo. Considerando que três ramos de fônons acústicos contribuem principalmente para Κ _l , as velocidades aumentadas do grupo de fônons dos ramos ópticos têm efeito limitado.

A contribuição de ZA, TA, LA e modos ópticos para a velocidade de grupo da monocamada InSe para ( a ) sem esforço e ( b ) 6% sistemas tensos. c Capacidade de calor do fonema ( C _ph ) e parâmetro Gruneisen em função da deformação a 300 K. d Taxa de espalhamento de fônons de monocamada de InSe não tensionada e 6% deformada em função da frequência.

A taxa de espalhamento de três fônons da monocamada InSe sem e com 6% de deformação em função da frequência é ilustrada na Fig. 5d. Pode-se observar que a taxa de espalhamento de três fônons da monocamada de 6% distendido InSe na região de frequência mais baixa é significativamente maior do que no caso não forçado, o que indica que o aumento da deformação dá origem a um espalhamento de três fônons mais forte. O espalhamento aprimorado de três fônons é principalmente responsável pela reduzida condutividade térmica da rede, o que também é consistente com a conclusão anterior [19]. Uma tendência semelhante de taxa de espalhamento de fônon com o aumento da tensão de tração foi observada em ZrS ₂ e 2H MoTe ₂ monocamada [50, 51]. Também analisamos o efeito da deformação de tração biaxial na capacidade de calor do fônon ( C _ph ), conforme apresentado na Fig. 5c. Com o aumento da deformação de tração, a capacidade de calor dos fônons da monocamada de InSe diminui monotonamente. Para o sistema de 6% tenso, a capacidade de calor do fônon é reduzida para 6,2 × 10 ⁵ J / Km ³ . Por causa da linearização e do enrijecimento do modo ZA, a densidade dos fônons dos estados é diminuída, levando à redução da capacidade de calor dos fônons. Os parâmetros de Gruneisen fornecem informações sobre a anarmonicidade de um sistema e podem ser obtidos a partir das constantes de força interatômicas anarmônicas (IFCs) [32, 52]. A Figura 5c exibe os parâmetros Gruneisen calculados sob diferentes cepas. O aumento do parâmetro Gruneisen induzido pela deformação de tração significa anarmonicidade mais forte, levando a uma menor condutividade térmica [18].

Com todas as propriedades de transporte termoelétrico disponíveis, a figura de mérito, ZT, pode ser obtida. A deformação de tração aplicada tem um efeito diferente sobre essas propriedades de transporte, e a melhoria do desempenho termoelétrico da monocamada InSe exige um equilíbrio complicado entre esses parâmetros S , σ e κ . A Figura 6 exibe a figura de mérito calculada com diferentes deformações em função do potencial químico a 300 K, e é óbvio que a variação do valor de ZT sob diferentes cepas depende fortemente do potencial químico e o valor máximo de ZT pode ser efetivamente aumentado com o aumento da tensão. Sem tensão, a monocamada InSe tem um valor ZT de pico de 0,36 à temperatura ambiente, que é próximo ao de siliceno (0,36), germaneno (0,41) e MoS de camada única ₂ (0,58) [53, 54], e inferior ao dos monochalcogenetos 2D (1,29 ~ 2,63 a 700 K) [55]. Considerando a alta mobilidade da portadora e flexibilidade mecânica superior, a monocamada de InSe deformada também é um material potencial promissor para aplicação termelétrica. Quando a tensão de tração é aplicada, a ligação interatômica enfraquecida induz uma anarmonicidade mais forte. O aumento da taxa de espalhamento dos fônons, a diminuição da velocidade do grupo dos fônons e a capacidade de calor dos fônons, juntos, resultaram na redução da condutividade térmica da rede, levando a uma figura de mérito aprimorada. Cálculos teóricos anteriores demonstraram que a monocamada de InSe pode sustentar uma deformação de tração acima de 20%, que é muito maior do que nossas deformações previstas [20]. No experimento, a aplicação de uma deformação em materiais 2D ocorre principalmente por meio de sua interação com substratos, que pode ser induzida por aquecimento [56], a incompatibilidade de rede entre filmes finos epitaxiais [57] ou dobra do material 2D no substrato [58, 59]. Na verdade, é experimentalmente mais comum aplicar cepa uniaxial em vez de cepa biaxial. Com base em relatórios anteriores [20], uma cepa uniaxial pode apresentar melhorias semelhantes nas propriedades termoelétricas da monocamada de InSe.

Figura de mérito calculada da monocamada InSe em função do potencial químico sob diferentes tensões

Conclusão

Em conclusão, investigamos sistematicamente o possível impacto da deformação de tração biaxial nas propriedades eletrônicas, termoelétricas e de transporte de fônons para a monocamada InSe por cálculos de primeiros princípios. O bandgap diminui com o aumento da deformação de tração, levando à redução do coeficiente de Seebeck. A tensão de tração também induziu um espalhamento anarmônico mais forte, e a redução da condutividade térmica da rede pode ser atribuída ao aumento da taxa de espalhamento dos fônons resultante, à diminuição da velocidade do grupo dos fônons e à capacidade térmica dos fônons. A redução da condutividade térmica da rede supera a do coeficiente de Seebeck, proporcionando um melhor desempenho com o aumento da deformação de tração.

Disponibilidade de dados e materiais

Os conjuntos de dados gerados e / ou analisados durante o estudo atual estão disponíveis junto ao autor correspondente mediante solicitação.

Abreviações

2D:: Bidimensional
CBM:: Banda de condução mínima
τ :: Tempo de relaxar
C _ph :: Capacidade de calor do fone
FET:: Transistor de efeito de campo
LA:: Dispersão de fônon acústico longitudinal
PF:: Fator de potência
S :: Coeficiente de Seebeck
TA:: Dispersão de fônon acústico transversal
VBM:: Banda de valência máxima
ZA:: z - dispersão de fônon acústico no eixo
ZT:: Figura de mérito
ε _f :: Nível de Fermi
Κ _e :: A condutividade térmica com as contribuições de portadoras eletrônicas
Κ _l :: A condutividade térmica com as contribuições da rede
σ :: Condutividade elétrica