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Bi2Se3作为一种有潜力的拓扑绝缘体材料,受到越来越多的关注。本文采用真空熔融结合放电等离子烧结制备了一系列Bi2Se3基块体材料。系统研究了名义组成为Bi2Se3+x(x=0,0.06,0.12,0.18,0.24)的Se过量Bi2Se3和Bi2-xYbxSe3(x=0,0.02,0.04,0.06,0.08,0.10)的Bi位Yb掺杂Bi2Se3基块体材料的物相组成、显微结构和电热输运性能的影响及其规律。并选取名义组成Bi2-xYbxSe3(0~0.04,△x=0.02)的样品,研究了Yb掺杂Bi2Se3的单晶生长工艺。名义组成为Bi2Se3+x(x=0,0.06,0.12,0.18,0.24)的Se过量Bi2Se3基块体材料由单相Bi2Se3组成,霍尔系数和Seebeck系数为负数,表明材料为n型传导,多数载流子为电子。随着Se过量值x增大,电导率逐渐降低, Seebeck系数绝对值呈下降趋势,热导率变化较小,材料ZT值呈规律性下降。x=0的Bi2Se3样品425 K时ZT值最大,达到0.58;x=0.24的Bi2Se3.24样品320 K时ZT值最小,仅为0.29。结果表明,调节Se的化学计量比并不是Bi2Se3化合物降低载流子浓度、实现拓扑绝缘化的有效途径。名义组成为Bi2-xYbxSe3(x=0,0.02,0.04,0.06,0.08,0.10)的Bi位Yb掺杂Bi2Se3基块体材料由单相Bi2Se3组成。随Yb掺量x增大,电导率逐渐降低,Seebeck系数绝对值总体呈下降的趋势,热导率大幅提高,材料ZT值呈规律性下降,x=0.08和0.10的两个样品的ZT值在320K时均非常接近于0,分别为0.0005和0.004。x=0.10的材料在350 K附近发生n型向p型传导转变,表明Yb掺杂能够大幅度调节载流子浓度,实现Bi2Se3由n型向p型的拓扑绝缘化转变。采用Bridgman单晶生长工艺首次生长出名义组成为Bi2-xYbxSe3 (x=0,0.02,0.04)的厘米级Bi位Yb掺杂Bi2Se3单晶体。通过研究炉内温场、生长位置、埚降速率、埚转速率和炉内气氛对单晶质量的影响,厘米级Bi位Yb掺杂Bi2-xYbxSe3单晶体的优化生长工艺参数为:氮气气氛、程序控温640℃、下降速率2 mm/h、转速5.0 r/min。EDS谱化学成分定量分析得到Bi/Se的原子比非常接近2:3,表明所生长单晶体的化学成分与理想成分非常接近,晶体质量较高。