含铅GaSb基半导体的热电输运特性

发布时间：2017-10-05 16:03

  本文关键词：含铅GaSb基半导体的热电输运特性

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【摘要】：GaSb是III-V族系列直接带隙半导体材料,其内部的缺陷性质对调控材料的热电性能具有重要作用。研究发现,在GaSb中掺杂Pb后材料内部产生了大量的反结构受主缺陷Pb-Sb及施主缺陷Pb+Ga,但本征缺陷V3-Ga和Sb2+Ga浓度减少。这些缺陷浓度的变化直接调控了材料的热电输运性能。例如,掺杂0.25%Pb后,室温载流子浓度由未掺杂时的~5.04×1023m-3突增到9.50×1025m-3;在867K时,电导率由0.56×104Ω-1·m-1增加到4.82×104Ω-1·m-1;晶格热导率由4.63W·K-1·m-1下降到3.41W·K-1·m-1。最大热电优值(ZT)为0.21,约是未掺杂GaSb最大ZT值的10倍。
【作者单位】： 黑龙江工业学院大功率电牵引采煤机重点实验室;中国矿业大学材料科学与工程学院;宁波工程学院材料学院;
【关键词】： 热电材料 GaSb基半导体 结构缺陷 声电输运特性
【基金】：国家自然科学基金(51171084) 浙江省自然科学基金(LY14E010003) 宁波市自然科学基金(2014A610016)
【分类号】：TN304.2
【正文快照】： (Received 6 October 2015,accepted 9 November 2015)1引言材料的热电性能主要由热电优值(ZT)来表征,ZT=α2σT/k,其中α,σ,T和k分别是Seebeck系数、电导率、温度和总热导率。而总热导率(k)则主要由载流子热导率(ke)和晶格热导率(kL)组成,前者可通过Wiedemann-Franz定律ke=L，

本文编号：977695