Thermoelectric coefficients of heavily doped n-type silicon

• Mulugeta Habte Gebru ^[1]
  1. [1] Arba Minch University

     Arba Minch University

     Etiopía

     
• Localización: Latin-American Journal of Physics Education, ISSN-e 1870-9095, Vol. 15, Nº. 4, 2021
• Idioma: inglés
• Enlaces
  • Texto completo (pdf)
• Resumen
  • español

    En este estudio se investiga el efecto termoeléctrico en términos de potencia termoeléctrica. Los cálculos se realizaron en base a la ecuación de transporte de Boltzmann tomando la dispersión de impurezas ionizadas como un mecanismo dominante para el silicio de tipo n fuertemente dopado a 300K con una concentración de carga que varía de 2x1018/cm3 a 20x1020/cm3. Se sabe que el dopaje de materiales puede inducir cambios en el nivel de Fermi y el dopaje también puede inducir cambios en los mecanismos de transporte. El resultado de este estudio muestra que el dopaje también induce cambios en la energía termoeléctrica. La magnitud del cambio es diferente para la consideración de la densidad parabólica de estados y la densidad modificada de estados que asciende a un 2% en promedio a favor de la consideración parabólica. También hay en promedio una diferencia de 1,44% para los valores calculados del coeficiente de Peltier para los dos casos a favor de la consideración parabólica.

  • English

    In this study the thermoelectric effect is investigated in terms of thermoelectric power. The calculations were carried out based on Boltzmann transport equation by taking ionized impurity scattering as a dominant mechanism for heavily doped n-type silicon at 300K with charge concentration varies from 2x1018/cm3 – 20x1020/cm3 . It is known that doping of materials can induce Fermi level shifts and doping can also induce changes of the transport mechanisms. The result of this study shows doping also induces changes in thermoelectric power. The magnitude of the change is different for consideration of parabolic density of states and modified density of states which amounts to 2% on average in favor of the parabolic consideration. There is also on average a 1.44% difference for the calculated values of Peltier coefficient for the two cases in favor of the parabolic consideration.