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目前人们普遍认为,这个世纪是各国太空探索最为激烈的一个世纪,为争夺空间优势,夺取战略制高点,各国都在努力开展自己的深空探测计划。空间探测领域的实践经验证明,放射性同位素温差发电器(RTG)是一种最安全、可靠的电源,能够胜任一些普通电源无法胜任的工作,先进的温差电源是争夺空间优势中不可忽视的一项技术。我国虽然对半导体致冷机理和应用研究已经具有了一定水平,已有商品器件出售,但对于温差发电的研究,则很少涉猎。目前国际上有一些成熟的中低温区(<400K)的温差发电器产品。这类温差发电器的基本上都采用了低温区Bi2Te3基材料,而高温区还没有比较成熟的产品,理论证明高温区的主要热电材料就是SiGe合金。本文重点通过在300-1100 K的温度范围内研究不同Ge浓度、不同晶向、不同载流子浓度和不同导电类型的SiGe合金材料的热电参数,寻找到在该温区热电性能最好的SiGe合金参数,为将来制作以SiGe合金材料为热电转换器件、以同位素衰变为热源的温差发电器提供理论和实验基础。实验表明,材料的热电转换效率主要由载流子迁移率和声子散射程度决定。为了提高Seebeck电动势就要求载流子迁移率越高越好。载流子浓度的高低和晶格的有序排列程度是决定Seebeck系数绝对值大小的主要因素。实验中发现Ge含量高的单晶Seebeck系数绝对值大。而为了降低材料的热导率则要求声子散射程度越小越好。实验中发现Ge含量越高,热导率越低,而且对温度的敏感程度越明显。实验结果表明随温度的升高,Ge含量20%的样品的热导率急剧下降,而其它样品的热导率下降程度则不太明显。实验中还发现,材料的热电性能具有明显的各向异性,在其它参数相同的情况下,<100>方向的高温转换效率明显优于<111>方向;从导电类型来看,P型材料的温差电性能整体高于N型材料,但从ZT值随温度的变化情况来看,N型更适合于高温阶段,随温度的升高ZT值也单调上升。通过实验研究也发现,转换效率高的SiGe合金材料其载流子浓度数量级应大于1020/cm3,且Ge含量高的<100>单晶热电转换性能最佳。