喷射代位和金属诱导结晶,以提高纳米晶的功率因子

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 固态物理 固态物理
• 纳米技术 纳米技术

背景情况:

• 纳米晶 (Si) 薄膜对热电应用具有前景.
• 控制兴奋剂度对于优化热电性能至关重要.

研究的目的:

• 为了研究高添加的纳米晶体Si薄膜的功率因子.
• 通过喷雾参数调整兴奋剂度和电导率.
• 通过控制的配位来优化热电性能.

主要方法:

• 使用两个独立的磁铁子喷射源对Si和的编码定位.
• 不同的磁铁子功率 (1060W) 控制兴奋剂度 (10^1810^21 /cm3).
• 从室温到650°C测量电导率,西贝克系数和电阻力.

主要成果:

• 达到可调节的电荷载体度和电导率.
• 观察到Seebeck系数随着室温中兴奋剂增加而下降.
• 在室温下10^21 /cm3时达到5mW/K2m的最大功率系数.
• 在350550°C之间,具有较高的兴奋剂度的峰值功率系数为9.8mW/K2m.
• 观察到一个从半导体到金属电阻行为的过渡,随着兴奋剂的增加.

结论:

• 喷射代位是一种有效的方法来调整Si薄膜中的热电特性.
• 优化的兴奋剂和温度控制产生了极具竞争力的功率因子.
• 使用这种制造技术开发高效的热电设备的潜力.