PbTe单晶热电材料制备与电传输特性研究

来源 :云南师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tonymin111
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
热电材料作为一种可实现热能与电能之间直接转换的功能材料,以其无噪声、无运动部件和环境友好等特点成为当前研究的热点。PbTe因其具有较低的热导率被认为是一种极具发展潜力的中温热电材料。本文采用熔剂法结合熔融缓冷工艺制备PbTe基单晶热电材料,通过调节熔剂含量和掺杂量来改善材料的热电性能,并且利用第一性原理计算,探究熔剂法制备的样品中Te空位(VTe)和Pb空位(VPb)对PbTe电子结构的影响。获得如下主要结论:1、通过调节Pb熔剂的起始含量制备含有VTe的PbTe单晶样品。富Pb环境下,VTe形成能最低,样品中易形成VTe;EPMA表明,样品中Pb含量略高于Te;单晶摇摆曲线表明Pb熔剂法制备的样品为单晶,半高宽的增加说明样品中含有空位缺陷;在1140 K下几乎无热重损失,样品表现出良好的热稳定性;调节Pb熔剂起始含量可优化PbTe的电传输特性,Pb熔剂起始含量x=1.5的样品样品在420 K时取得最大功率因子2.07×10-3 Wm-1K-2;第一性原理计算表明,VTe在能带中引入共振能级;Pisarenko曲线表明样品的载流子有效质量明显增加,从而进一步证明在Pb熔剂法制备的样品中成功引入共振能级。2、根据化学计量比Pb:Te=1:x+1(x=2.0,2.5,3.0,3.5)制备含有VPb的PbTe单晶样品。Te熔剂为晶体生长提供富Te环境,促进VPb的形成;EPMA表明样品中Te含量略高于Pb;室温下所有样品的载流子浓度在2.94×1018-8.01×1018cm-3范围内变化,迁移率在242-462 cm2V-1s-1范围内变化;Te起始含量x=3.0的样品在450 K取得最大功率因子3.17×10-3 Wm-1K-2;第一性原理计算结果表明,VPb的引入改变带边结构,使费米能级进入价带,同时降低带隙。3、Bi掺杂结合熔融缓冷工艺制备PbTe基热电材料。(400)衍射峰的右移表明掺杂后样品的晶格参数变小;HRTEM表明样品具有较好的力学性能,SAED图表明样品被检测区域为单晶结构;TG-DSC说明样品具有较好的热稳定性;两次测量结果表明样品的电性能参数较稳定;掺杂量x=0.2的样品在510 K时具有最高的功率因子3.28×10-3 Wm-1K-2,600 K处获得最大ZT值0.84。
其他文献
刑事被告分为形式的共同被告与实质共同被告两种,两种被告之自白须在符合非法证据排除规则与传闻证据规则以及给予相对方对质询问权的前提下方得使用。共同被告自白之证明力
东汉医家张仲景在《伤寒论》、《金匮要略》中对石膏、滑石、芒硝、赤石脂、龙骨等金石药物有广泛的应用,为后世医家应用金石药物积累了宝贵的经验,总结仲景的应用经验,可为
加大绿色金融对绿色产业发展的支持是我国经济、社会可持续发展的必然选择。而绿色金融的可持续发展离不开财政的支持。发达国家在财政支持绿色金融、助力经济社会可持续发展
对葡萄白腐病菌生物学特性研究结果表明:该病菌生长的最适温度为25~30%;具有较宽的酸碱度适应范同,最适pH值为3-5;PDA是病原菌培养的较好培养基;在营养方面,不同碳源对病菌生长快慢顺
彼得拉克在《秘密》的开篇场景中设置了很多非常有趣但同时又令人疑惑不解的文本时刻.第一点也是其中最为奇异的一点,是开篇场景从头到尾弗朗西斯科和圣奥古斯丁都没有和对方
界线就是经过两个函数图象上的某一个公共点的一条特殊直线,这条直线将函数的图象分成左右两部分,而左右两部分两个函数的图象所表现出来的性质是不同的,或对于自变量的任意
冯拯是北宋真宗、仁宗朝著名政治人物,一生经历波澜复杂,虽出身寒微,但年少得志;虽多经党争,但靠过人智慧运用自如;仕途虽有波折,但却是北宋继赵普后丞相建节第一人。研究冯
沉默主题是怀德曼文学创作的突出特征。他将美国非裔民族的沉默"历史语境化",揭示了被动沉默形成中的暴力规训本质和权力运作机制,折射出非裔民族在历史中的生存哲学。同时,
会计规范是实现会计目标、保证会计信息质量的重要手段。文章对中国和美国政府会计规范的制定目标、内容体系、制定机构和制定模式等方面进行了比较,指出中国和美国政府会计规
英语复合句是英语句子结构中最为复杂的句子形式之一,是英语长难句的主要构成部分,也是英语学习者阅读及写作提高过程中的最大障碍。文章从依存语法与配价理论视角出发,具体