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热电材料作为一种新型的环境友好型功能材料,能够实现热能和电能之间的相互转换,具有十分广阔的应用前景。具有二维层状晶体结构的SnSe本征呈p型导电特性,在室温下,其间接带隙为0.829eV,在高温下直接带隙为0.464eV。因其拥有超低的热导率,单晶SnSe的ZT值在923 K高达2.6,是近年来中高温热电材料报道的最高值之一。热电器件由n型和p型材料共同组成,因此虽然p型SnSe的性能较高,但高性能的n型SnSe较难制备。鉴于此,本文拟通过掺杂等手段调控SnSe的传导特性,在获取n型SnSe材料的同时,提高其热电性能。由于近年来薄膜热电材料的研究是热电领域的又一研究热点,因此在获取高性能n型SnSe热电材料的基础上,我们并,更进一步采用热蒸发技术制备了n型SnSe薄膜,并对其热电特性进行了深入的探索。主要研究内容如下:首先,采用机械合金化制备SnSe前驱体粉末,使用放电等离子体烧结技术(SPS)制备多晶SnSe块体材料,并使用Ti、Pb对其进行掺杂调控。结果表明,所制备的样品呈典型的片状结构,在Ti掺杂量大于3%时,SnSe由p型转变为n型半导体,虽然电导率和热导率未见明显变化,但当Ti掺杂量为6%时,塞贝克系数绝对值与未掺杂的相比在723K由372.7μV/K提高至471.9μV/K,ZT值在723K由0.11提高到0.14。更进一步,我们选取Ti掺杂量为6%的样品进行不同浓度Pb的共掺杂(Sn1-x-x Ti0.06Pbx Se,x=0.1,0.2,0.3),结果显示,掺杂后样品的热导率大幅度降低,与未掺杂的样品相比,在室温下从1.2W/(mK)下降到0.72W/(mK)。同时,共掺杂后,样品的电导率也获得了有效的提高,Pb掺杂量为20%的样品热电性能最优,与未掺杂Pb的样品相比,功率因子由135.8μW/(mK2)提高至299.4μW/(mK2),最高ZT值可达0.37。其次,采用机械合金化制备SnSe前驱体粉末,采用真空热蒸发技术制备SnSe薄膜。研究结果表明,随着热蒸发电流强度的增加,样品的结晶度逐渐升高,电流强度为120A时薄膜样品的热电性能最优。在此基础上,将样品在523 K、573K、623 K、673 K的温度下热处理1小时,探究热处理条件对薄膜热电性能的影响。结果表明,热处理后,样品形成了明显的片状结构,与未退火的样品相比,进行623 K热处理的样品,电导率由1.7 S/cm提高至18.4 S/cm,塞贝克系数绝对值则由27.5μV/K上升至108.4μV/K,功率因子由0.129μW/mK2提高至21.6μW/mK2。在此热蒸发条件下,我们制备Ti、Pb共掺杂的SnSe薄膜样品。结果表明,共掺杂的样品的电导率显著升高,Pb掺杂量为30%的样品的功率因子最高,为79.1μW/mK2。