n型SnS热电材料的制备与性能研究

论文摘要

SnS由低毒、廉价、高丰度的元素组成,在热电研究领域受到广泛关注。采用机械合金化（MA）结合放电等离子烧结（SPS）工艺制备了n型SnS1-xClx（x=0,0.02,0.03,0.04,0.05,0.06）多晶块体热电样品,并研究了Cl-掺杂量对SnS物相、微观结构以及电热输运性能的影响。结果表明:Cl-的引入会提高电子浓度,使SnS由本征p型转变为n型半导体。随着Cl-掺杂量的增加,n型SnS半导体室温下的霍尔载流子浓度从6.31×1014cm-3（x=0.03）增加到7.27×1015cm-3（x=0.06）。x=0.05样品在823 K取得最大的电导率为408 S·m-1,同时具有较高的泽贝克系数为-553μV?K-1,使其获得最大功率因子为1.2μW·cm-1·K-2。Cl-的掺入会引入点缺陷,散射声子,使晶格热导率κlat由0.67 W·m-1·K-1（x=0）降至0.5 W·m-1·K-1（x=0.02）。x=0.04样品在823 K获得了最大ZT为0.17,相比于x=0样品（ZT～0.1）提高了70%。

论文目录

• 1 实验方法
• 2 结果与讨论
•   2.1 物相组成及微观结构
•   2.2 电性能
•   2.3 热性能
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 黄志成,姚瑶,裴俊,董金峰,张波萍,李敬锋,尚鹏鹏

关键词: 掺杂,型半导体,热电性能

来源: 无机材料学报 2019年03期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 材料科学

单位: 北京科技大学材料科学与工程学院北京新能源材料与技术重点实验室,清华大学材料学院新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室,山东农业大学化学与材料科学学院

基金: 国家重点研发计划(2018YFB0703600),国家自然科学基金(11474176)~~

分类号: TB34

页码: 321-327

总页数: 7

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