多掺杂协同调控碲化锡热导率和功率因子提升热电性能

• 作 者: 檀小芳 端思晨 王泓翔 吴庆松 李苗苗 刘国强 徐静涛 谈小
• 机 构: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所,中国科学技术大学纳米科学技术学院,中国科学院大学,复旦大学先进材料实验室,河海大学力学与材料学院
• 出 处: 无机材料学报
• 发表日期: 2019年3期
• 关键词: 碲化锡 热电性能 共振态 晶格热导率 tin telluride thermoelectric performance resonant state latti
• 基金项目: National Key Research and Development Program of China(2016YFC0101801,2017YFC0111602),Natural Science Foundation of Zhejiang Province(LY18A040008,LY18E020017),Zhejiang Provincial Science Fund for Dist

碲化锡(SnTe)是一种碲化铅的无铅替代物,在热电领域有广阔的应用前景。但是,纯相碲化锡样品具有较高的热导率与较低的塞贝克系数,导致热电性能较差。本研究通过多重掺杂可以显著降低热导率,提升塞贝克系数,从而提升热电性能。SnTe热压样品的晶格热导率随着Se和S的引入明显降低,比如SnTe0.7S0.15Se0.15室温下晶格热导率仅为0.99W·m–1·K–1。透射电子显微镜显示,SnTe掺杂样品内存在大量的纳米沉淀相与晶格位错。在此基础上,掺杂In在价带顶引入共振态大幅提高了样品的塞贝