發(fā)布時(shí)間：2020-04-15 00:25

【摘要】：本文采用粉末冶金法制備出了Cu_(1.15)In_(2.29)Te_4、Cu_3In_5Te_9兩種Cu-In-Te半導(dǎo)體熱電材料,并通過(guò)固溶Cu_2Te、固溶Cu及Ga等方法,調(diào)控材料的能帶結(jié)構(gòu),協(xié)調(diào)其聲電輸運(yùn)性能,成功地提升了材料的熱電性能。在Cu_(1.15)In_(2.29)Te_4中固溶Cu_2Te后,材料的費(fèi)米能級(jí)釘扎作用消失,價(jià)帶附近生成一淺雜質(zhì)能級(jí),增大了材料的載流子濃度和電導(dǎo)率,賽貝克系數(shù)出現(xiàn)微弱下降;同時(shí),材料中的主要缺陷Cu空位減少,間隙Te原子增多,間隙Te原子與骨架In原子和Te原子的聲學(xué)支產(chǎn)生雜化,因此產(chǎn)生共振,加強(qiáng)了聲子散射,降低了晶格熱導(dǎo)率,在855 K下得到最佳熱電優(yōu)值(ZT)~1.0。在Cu_3In_5Te_9中固溶Cu、并用Ga替換In后,極大地提升了賽貝克系數(shù),而電導(dǎo)率下降有限;此外用Ga替換In后,增加了點(diǎn)缺陷,減小了晶格熱導(dǎo)率,在825 K下獲得了最佳ZT值0.77。向Cu_3In_5Te_9中僅固溶Cu后,材料的載流子濃度和電導(dǎo)率顯著提升,賽貝克系數(shù)略有下降;固溶額外Cu元素后,聲子散射機(jī)制得到改變,適量的Cu空位濃度(x=0.1時(shí))可獲得最佳聲電協(xié)調(diào),表現(xiàn)為晶格熱導(dǎo)率最低,在825 K下獲得了最佳ZT值~1.0。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN304

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