热电材料具有结构简单、体积小、寿命长等优点,被誉为21世纪最具有发展前景的材料。近年来,探索具有优良热电性能的新一代热电材料一直是研究的热点,而鉴于Si半导体成本低廉、适用性广泛的突出优势,实现Si半导体的热电化应用是当前热电材料研究开发的一个重要方向。ZT值是评价热电材料性能的重要指标,ZT值越大的材料热电性能越优异。而ZT值的大小与热电材料的系数Seebeck系数S、电导率σ以及热导率κ有关。据文献报道,基体材料中插入纳米阵列形成复合半导体可有效提升材料的Seebeck系数、降低热导率,有利于改善材料的热电性能。然而,基体材料中插入纳米阵列的方法对材料电导率影响的报道较少,有鉴于此,本文将会研究在以Si半导体为基体形成的复合半导体中,掺杂或施加应力等方法对热电复合半导体电导率的影响。本论文中基于形变势理论及k·p微扰理论,建立Ge阵列/Si基体复合半导体导带及价带能带结构模型,同时计算在应力作用下复合半导体能带结构的变化。在能带结构的基础上,建立Ge阵列/Si基体复合半导体电输运模型,并基于非平衡格林函数理论与包络函数法对其电输运过程进行计算。分析并得到电导率与Ge阵列/Si基体复合半导体内部杂质掺杂浓度、施加的双轴应力以及Ge阵列间距之间的关系。论文研究结果表明,复合半导体内部电场电势基本呈现出周期性的分布,电导率会随着掺杂浓度以及应力的改变而发生较为明显的变化。随着掺杂浓度的增大,电导率会迅速提升,而应力对电导率的影响相对较小,但是总体上也呈现出正相关的趋势。经过对比发现在1.5 Gpa应力下,掺杂浓度为10¹99 cm^-3时,能够得到最大的电导率值。同时本文研究了不同拓扑结构下复合半导体内部的电子输运过程,通过改变Ge阵列之间的间距来观察电导率的变化情况,发现电导率对嵌入Ge的尺寸表现出极强的依赖性,当Ge阵列间距为12 nm时,其电导率达到峰值。与此同时,考虑到直接带隙改性Ge有着比Ge更高的载流子迁移率,有利于提升电输运能力。因此引入合金化与应力,基于同样的理论来计算Ge_1-xSn_x阵列/Si基体复合半导体能带结构与电导率。结果表明在Sn组分x=0.03,应力T=1 Gpa和Sn组分x=0.04,应力T=1.5 Gpa这两种组合下,可以取得较高的电导率值。本文通过对复合半导体材料电导率的研究,获得了有实用价值的相关结论,可以为IV族热电材料的研究开发提供有意义的借鉴。