摻雜對多晶熱電材料SnSe影響的研究進展
發(fā)布時間：2021-12-18 18:21
綜述了熱電材料SnSe單晶和多晶的性能特點和研究進展。針對如何進一步提高多晶SnSe材料熱電優(yōu)值的問題,主要從提高功率因子、增強聲子散射的角度,討論了采用金屬元素、鹵素元素和稀土元素摻雜的方法來優(yōu)化多晶SnSe材料的載流子濃度、降低熱導率及提高電傳輸性能等。最后提出了通過摻雜工藝進一步提高SnSe熱電性能可能遇到的挑戰(zhàn)和需要注意的問題。
【文章來源】：現(xiàn)代化工. 2020,40(05)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：4 頁
【部分圖文】：
SnSe的晶體結構
Shi等[17]指出，當SnSe為低溫Pnma相時，沿著Γ-Y方向，第一布里淵區(qū)價帶最大值(valanceband maximum,VBM)的所在位置為(0.00,0.35,0.00)，沿著Γ-X方向，導帶最小值(conductionband minimum,CBM)的所在位置為(0.33,0.00,0.00)，如圖2(a)所示，價帶最大值和導帶最小值不在同一個位置上，此時SnSe是間接帶隙半導體，能隙為0.829 eV。當SnSe為高溫Cmcm相時，VBM和CBM都沿著X-A方向，并處在(0.34,0.50,0.00)位置上，此時SnSe是直接帶隙半導體，能隙變小，約為0.464 eV。由圖2可見，SnSe的第二條價帶的極值處于比第一價帶低0.06 eV的位置上，沿著Γ-R方向，第三條價帶的極值與第一能帶極值的差異僅為0.13 eV。晶體SnSe的低溫Pnma相組態(tài)和高溫Cmcm相組態(tài)都表現(xiàn)出多重局域能帶，同時，Sn Se價帶之間的能量差異不大，通過摻雜的方式，在高溫下，這些價帶上的電子很容易通過熱激發(fā)躍遷到導帶上，進而達到有效地調控費米能級，相關研究發(fā)現(xiàn)，重摻雜的SnSe的費米能級甚至能夠到達第四、五、六價帶上[11]。2 多晶Sn Se的摻雜
本文編號：3542941
【文章來源】：現(xiàn)代化工. 2020,40(05)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：4 頁
【部分圖文】：
SnSe的晶體結構
Shi等[17]指出，當SnSe為低溫Pnma相時，沿著Γ-Y方向，第一布里淵區(qū)價帶最大值(valanceband maximum,VBM)的所在位置為(0.00,0.35,0.00)，沿著Γ-X方向，導帶最小值(conductionband minimum,CBM)的所在位置為(0.33,0.00,0.00)，如圖2(a)所示，價帶最大值和導帶最小值不在同一個位置上，此時SnSe是間接帶隙半導體，能隙為0.829 eV。當SnSe為高溫Cmcm相時，VBM和CBM都沿著X-A方向，并處在(0.34,0.50,0.00)位置上，此時SnSe是直接帶隙半導體，能隙變小，約為0.464 eV。由圖2可見，SnSe的第二條價帶的極值處于比第一價帶低0.06 eV的位置上，沿著Γ-R方向，第三條價帶的極值與第一能帶極值的差異僅為0.13 eV。晶體SnSe的低溫Pnma相組態(tài)和高溫Cmcm相組態(tài)都表現(xiàn)出多重局域能帶，同時，Sn Se價帶之間的能量差異不大，通過摻雜的方式，在高溫下，這些價帶上的電子很容易通過熱激發(fā)躍遷到導帶上，進而達到有效地調控費米能級，相關研究發(fā)現(xiàn)，重摻雜的SnSe的費米能級甚至能夠到達第四、五、六價帶上[11]。2 多晶Sn Se的摻雜
本文編號：3542941
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