有效的非静电测量策略 结合后回火过程,以提高n型PbTe的热电性能
Zexin Jiang1, Enliang Li2, Runze Shi1
1Guangxi Key Laboratory of Information Materials, Engineering Research Center of Electronic Information Materials and Devices, Ministry of Education, School of Materials Science and Engineering, Guilin University of Electronic Technology, Guilin 541004, China.
ACS applied materials & interfaces
|April 5, 2024
概括
这项研究通过精确控制多余的原子以抑制缺陷来提高n型 Telluride (PbTe) 的热电性能. 这一策略显著提高了载体的移动性和功率系数,实现了卓越的热电功率 (zT).
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 固态物理 固态物理
- 能源转换 能源转换
背景情况:
- 由于n型 Telluride (PbTe) 的内在低电性能,由于空位和缺陷,限制了热电性能.
- 在PbTe系统中的p-n过渡现象是优化其热电应用的持续挑战.
研究的目的:
- 通过抑制内在缺陷来提高n型PbTe的热电性能.
- 研究精确控制的过量原子对PbTe.的电性质的影响.
- 为了实现高的热电功率 (zT) 在无兴奋剂的n型PbTe.
主要方法:
- 使用化反应和火花等离子烧结,准备含有非静态度过量的原子的PbTe样本.
- 控制引入多余的Pb原子以抑制空位的产生.
- 非静电测量样品的真空化,以提高结晶性和载体的移动性.
主要成果:
- 消除了领先的空缺职位,并消除了 PbTe.中的 p-n 过渡现象.
- 霍尔移动性显著增加,从754.3到1215.9厘米2 V-1 s-1对于Pb1.03Te在323K时.
- 功率因子从3087.8升至4565.7μW m-1 K-2 在323K的Pb1.03Te的功率因子上升.
- 从323K到723K,达到约1.03的平均热电功率 (zT).
结论:
- 精确控制的多余原子有效地提高了n型PbTe的热电性能.
- 开发的方法显著提高了载体的移动性和功率系数,导致了出色的zT值.
- 这项工作提供了一个可行的策略,通过缺陷减少来优化热电材料.
