能源是人类最基本的物质来源,随着人类活动以及科技革命的不断进行,一些传统的不可再生能源面临着日益枯竭的问题,导致新能源的开发迫在眉睫,然而,新能源的开发与利用需要借助能源材料来实现。所以,热电材料成了材料科学研究热点。热电器件能将各种废热例如来自发电厂、工厂、电脑甚至人类的身体,转化为电能[1]。其主要应用有温差发电和热电制冷,温差发电是利用塞贝克效应,直接将热能转化为电能。热电制冷则是利用帕尔贴效应制造热电制冷机,它具有尺寸小、质量轻、无任何机械转动部分、工作无噪声、无制冷液体等优点,因而不存在污染环境问题。热电制冷已用于很多领域,成为了21世纪绿色环保热电材料研究的亮点。然而,热电材料面对的最大挑战是能量转换效率还不是很高。为实现热电材料的大规模应用,科研工作者通常使用掺杂等一些手段努力提高已有材料的性能。目前一些掺杂技术都很复杂,或是对仪器设备条件要求苛刻,几乎不能大规模生产。而离子束注入已经成功应用于氧化物薄膜材料的掺杂过程中,可以利用来进行热电材料的掺杂改进。热电材料性能的高低在很大水平上依赖于载流子浓度。只有进行适量掺杂,使载流子浓度达到最佳值,才能获得较好的热电性能[2]。论文中尝试对p型氧化物热电材料La2CuO4掺杂Ag,研究其对材料电、热输运性能的影响;另外,对n型热电材料SrTiO₃进行了离子束注入Nb元素的热电性能研究。本文包括如下几方面的工作:1、用传统的固相烧结法合成了系列Ag掺杂La2CuO4多晶陶瓷样品,并研究了其热电性能。使用PPMS的TTO模块测量了该系列样品的电阻率、塞贝克系数和热导率随温度的变化,计算了材料的ZT（ZT=S2T/ρκ）值。测试发现,该系列样品的电阻率和塞贝克系数随着Ag含量的增加而降低,而热导率随着Ag含量的增加先降低后升高。该系列样品的ZT最大值出现在300K左右,并随Ag含量的增加向低温移动。在308 K时,5%摩尔含量Ag掺杂La2CuO4样品表现出所有样品中的最大ZT值0.018,是纯La2CuO4样品的2倍。2、将SrCO₃（99.95%）、TiO₂（99.99%）和Nb2O5（99.99%）按化学计量比称量,使用传统的固相反应法制得掺Nb的SrTiO₃粉体,Nb元素的掺杂量分别为1%、2%、5%、10%、20%。使用XRD对该系列样品进行了物相分析,确定粉体为纯净的单相化合物,在15-380K的温度范围内,使用PPMS测量了系列块材样品的电阻率、塞贝克系数和热导率,结果表明,掺杂量为2%的块材样品具有该系列样品的最大ZT值,在380 K时ZT值达到0.033。3、使用PLD在（001）LaAlO₃单晶衬底上外延生长了c轴取向的SrTiO₃薄膜,在5 Pa氧气气氛下生长该系列薄膜样品,采用离子束注入技术将Nb元素注入到SrTiO₃薄膜的晶格中,利用PPMS在50-380 K的温度范围内,测量了该系列薄膜样品的电阻率和塞贝克系数,并计算了样品的功率因子。结果表明,在室温以及最高测量温度380 K范围内,STO-Nb100具有该系列样品最高的功率因子,分别是0.34 mW/m·K2和0.44mW/m·K2,是未注入Nb元素SrTiO₃薄膜样品的10倍左右。