Thermoelectric properties of lattice-matched AlInN grown by metal organic chemical vapor deposition were measured and analyzed. The n-type Al0.83In0.17N alloy exhibited thermal conductivity of 4.87 W/(m K) measured by 3ω differential method. The Seebeck coefficient of n-Al0.83In0.17N was measured as 6.012×104V/K by thermal gradient method. The sheet resistivity of n-Al0.83In0.17N was measured by using Van der Pauw method, and the electrical conductivity was measured as 2.38×104/(Ωm). The thermoelectric figure of merit (ZT) of n-type Al0.83In0.17N was measured as 0.532 at room temperature (T=300K). The finding indicates lattice-matched AlInN alloy on GaN as excellent material candidate for thermoelectric application.

1.
D.
Queren
,
A.
Avramescu
,
G.
Bruderl
,
A.
Breidenassel
,
M.
Schillgalies
,
S.
Lutgen
, and
U.
Strauß
,
Appl. Phys. Lett.
94
,
081119
(
2009
).
2.
H.
Zhao
and
N.
Tansu
,
J. Appl. Phys.
107
,
113110
(
2010
).
3.
M. H.
Kim
,
M. F.
Schubert
,
Q.
Dai
,
J. K.
Kim
,
E. F.
Schubert
,
J.
Piprek
, and
Y.
Park
,
Appl. Phys. Lett.
91
,
183507
(
2007
).
4.
N. F.
Gardner
,
G. O.
Muller
,
Y. C.
Shen
,
G.
Chen
,
S.
Watanabe
,
W.
Gotz
, and
M. R.
Krames
,
Appl. Phys. Lett.
91
,
243506
(
2007
).
5.
R. A.
Arif
,
Y. -K.
Ee
, and
N.
Tansu
,
Appl. Phys. Lett.
91
,
091110
(
2007
).
6.
R. A.
Arif
,
H.
Zhao
,
Y. -K.
Ee
, and
N.
Tansu
,
IEEE J. Quantum Electron.
44
,
573
(
2008
).
7.
H.
Zhao
,
R. A.
Arif
, and
N.
Tansu
,
IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron.
15
,
1104
(
2009
).
8.
H.
Zhao
,
G.
Liu
,
X. H.
Li
,
G. S.
Huang
,
J. D.
Poplawsky
,
S.
Tafon Penn
,
V.
Dierolf
, and
N.
Tansu
,
Appl. Phys. Lett.
95
,
061104
(
2009
).
9.
K.
McGroddy
,
A.
David
,
E.
Matioli
,
M.
Iza
,
S.
Nakamura
,
S.
DenBaars
,
J. S.
Speck
,
C.
Weisbuch
, and
E. L.
Hu
,
Appl. Phys. Lett.
93
,
103502
(
2008
).
10.
Y. K.
Ee
,
P.
Kumnorkaew
,
R. A.
Arif
,
J. F.
Gilchrist
, and
N.
Tansu
,
Appl. Phys. Lett.
91
,
221107
(
2007
).
11.
Y. K.
Ee
,
P.
Kumnorkaew
,
R. A.
Arif
,
H.
Tong
,
H.
Zhao
,
J. F.
Gilchrist
, and
N.
Tansu
,
IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron.
15
,
1218
(
2009
).
12.
Y. K.
Ee
,
P.
Kumnorkaew
,
R. A.
Arif
,
H.
Tong
,
J. F.
Gilchrist
, and
N.
Tansu
,
Opt. Express
17
,
13747
(
2009
).
13.
U. K.
Mishra
,
P.
Parikh
, and
Y. F.
Wu
,
Proc. IEEE
90
,
1022
(
2002
).
14.
R.
Dahal
,
B.
Pantha
,
J.
Li
,
J. Y.
Lin
, and
H. X.
Jiang
,
Appl. Phys. Lett.
94
,
063505
(
2009
).
15.
C. J.
Neufeld
,
N. G.
Toledo
,
S. C.
Cruz
,
M.
Iza
,
S. P.
DenBaars
, and
U. K.
Mishra
,
Appl. Phys. Lett.
93
,
143502
(
2008
).
16.
M.
Jamil
,
R. A.
Arif
,
Y. K.
Ee
,
H.
Tong
,
J. B.
Higgins
, and
N.
Tansu
,
Phys. Status Solidi A
205
,
1619
(
2008
).
17.
M.
Jamil
,
H. P.
Zhao
,
J.
Higgins
, and
N.
Tansu
,
Phys. Status Solidi A
205
,
2886
(
2008
).
18.
G.
Chen
and
A.
Shakouri
,
J. Heat Transfer
124
,
242
(
2002
).
19.
G.
Chen
,
M. S.
Dresselhaus
,
G.
Dresselhaus
,
J. -P.
Fleurial
, and
T.
Caillat
,
Int. Mater. Rev.
48
,
45
(
2003
).
20.
S.
Yamaguchi
,
Y.
Iwamura
, and
A.
Yamamoto
,
Appl. Phys. Lett.
82
,
2065
(
2003
).
21.
S.
Yamaguchi
,
R.
Izaki
,
K.
Yamagiwa
,
K.
Taki
,
Y.
Iwamura
, and
A.
Yamamoto
,
Appl. Phys. Lett.
83
,
5398
(
2003
).
22.
S.
Yamaguchi
,
R.
Izaki
,
N.
Kaiwa
,
S.
Sugimura
, and
A.
Yamamoto
,
Appl. Phys. Lett.
84
,
5344
(
2004
).
23.
S.
Yamaguchi
,
R.
Izaki
,
Y.
Iwamura
, and
A.
Yamamoto
,
Phys. Status Solidi A
201
,
225
(
2004
).
24.
R.
Izaki
,
N.
Kaiwa
,
M.
Hoshino
,
T.
Yaginuma
,
S.
Yamaguchi
, and
A.
Yamamoto
,
Appl. Phys. Lett.
87
,
243508
(
2005
).
25.
S.
Yamaguchi
,
R.
Izaki
,
N.
Kaiwa
, and
A.
Yamamoto
,
Appl. Phys. Lett.
86
,
252102
(
2005
).
26.
T.
Matsumoto
,
N.
Kaiwa
,
S.
Yamaguchi
,
A.
Yamamoto
,
M.
Funato
, and
Y.
Kawakami
,
AIP Conf. Proc.
893
,
323
(
2007
).
27.
A.
Sztein
,
H.
Ohta
,
J.
Sonoda
,
A.
Ramu
,
J. E.
Bowers
,
S. P.
DenBaars
, and
S.
Nakamura
,
Appl. Phys. Express
2
,
111003
(
2009
).
28.
W.
Liu
and
A. A.
Balandin
,
J. Appl. Phys.
97
,
073710
(
2005
).
29.
B. N.
Pantha
,
R.
Dahal
,
J.
Li
,
J. Y.
Lin
,
H. X.
Jiang
, and
G.
Pomrenke
,
Appl. Phys. Lett.
92
,
042112
(
2008
).
30.
B. N.
Pantha
,
R.
Dahal
,
J.
Li
,
J. Y.
Lin
,
H. X.
Jiang
, and
G.
Pomrenke
,
J. Electron. Mater.
38
,
1132
(
2009
).
31.
G. Y.
Liu
,
H. P.
Zhao
,
J.
Zhang
,
H.
Tong
,
G. S.
Huang
, and
N.
Tansu
,
Proc. IEEE Photonics Society Annual Meeting 2010
(
IEEE
,
Piscataway, NJ
,
2010
), paper
WY5
.
32.
D. G.
Cahill
and
R. O.
Pohl
,
Phys. Rev. B
35
,
4067
(
1987
).
33.
D. G.
Cahill
,
Rev. Sci. Instrum.
61
,
802
(
1990
).
34.
D. G.
Cahill
,
Rev. Sci. Instrum.
73
,
3701
(
2002
).
35.
D. G.
Cahill
,
M.
Katiyar
, and
J. R.
Abelson
,
Phys. Rev. B
50
,
6077
(
1994
).
36.
S. -M.
Lee
and
D. G.
Cahill
,
J. Appl. Phys.
81
,
2590
(
1997
).
37.
Z.
Bian
,
M.
Zebarjadi
,
R.
Singh
,
Y.
Ezzahri
,
A.
Shakouri
,
G.
Zeng
,
J. -H.
Bahk
,
J. E.
Bowers
,
J. M. O.
Zide
, and
A. C.
Gossard
,
Phys. Rev. B
76
,
205311
(
2007
).
38.
F. P.
Incropera
and
D. P.
De Witt
,
Fundamentals of Heat and Mass Transfer
, 5th ed. (
Wiley
,
New York
,
2001
).
39.
H.
Tong
,
H. P.
Zhao
,
V. A.
Handara
,
J. A.
Herbsommer
, and
N.
Tansu
,
Proc. SPIE
7211
,
721103
(
2009
).
40.
W.
Liu
and
A. A.
Balandin
,
J. Appl. Phys.
97
,
123705
(
2005
).
41.
W.
Gee
and
M.
Green
,
J. Phys. E
3
,
135
(
1970
).
You do not currently have access to this content.