掺杂对多晶热电材料SnSe影响的研究进展
发布时间：2021-12-18 18:21
综述了热电材料SnSe单晶和多晶的性能特点和研究进展。针对如何进一步提高多晶SnSe材料热电优值的问题,主要从提高功率因子、增强声子散射的角度,讨论了采用金属元素、卤素元素和稀土元素掺杂的方法来优化多晶SnSe材料的载流子浓度、降低热导率及提高电传输性能等。最后提出了通过掺杂工艺进一步提高SnSe热电性能可能遇到的挑战和需要注意的问题。
【文章来源】：现代化工. 2020,40(05)北大核心CSCD
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
SnSe的晶体结构
Shi等[17]指出，当SnSe为低温Pnma相时，沿着Γ-Y方向，第一布里渊区价带最大值(valanceband maximum,VBM)的所在位置为(0.00,0.35,0.00)，沿着Γ-X方向，导带最小值(conductionband minimum,CBM)的所在位置为(0.33,0.00,0.00)，如图2(a)所示，价带最大值和导带最小值不在同一个位置上，此时SnSe是间接带隙半导体，能隙为0.829 eV。当SnSe为高温Cmcm相时，VBM和CBM都沿着X-A方向，并处在(0.34,0.50,0.00)位置上，此时SnSe是直接带隙半导体，能隙变小，约为0.464 eV。由图2可见，SnSe的第二条价带的极值处于比第一价带低0.06 eV的位置上，沿着Γ-R方向，第三条价带的极值与第一能带极值的差异仅为0.13 eV。晶体SnSe的低温Pnma相组态和高温Cmcm相组态都表现出多重局域能带，同时，Sn Se价带之间的能量差异不大，通过掺杂的方式，在高温下，这些价带上的电子很容易通过热激发跃迁到导带上，进而达到有效地调控费米能级，相关研究发现，重掺杂的SnSe的费米能级甚至能够到达第四、五、六价带上[11]。2 多晶Sn Se的掺杂
本文编号：3542941
【文章来源】：现代化工. 2020,40(05)北大核心CSCD
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
SnSe的晶体结构
Shi等[17]指出，当SnSe为低温Pnma相时，沿着Γ-Y方向，第一布里渊区价带最大值(valanceband maximum,VBM)的所在位置为(0.00,0.35,0.00)，沿着Γ-X方向，导带最小值(conductionband minimum,CBM)的所在位置为(0.33,0.00,0.00)，如图2(a)所示，价带最大值和导带最小值不在同一个位置上，此时SnSe是间接带隙半导体，能隙为0.829 eV。当SnSe为高温Cmcm相时，VBM和CBM都沿着X-A方向，并处在(0.34,0.50,0.00)位置上，此时SnSe是直接带隙半导体，能隙变小，约为0.464 eV。由图2可见，SnSe的第二条价带的极值处于比第一价带低0.06 eV的位置上，沿着Γ-R方向，第三条价带的极值与第一能带极值的差异仅为0.13 eV。晶体SnSe的低温Pnma相组态和高温Cmcm相组态都表现出多重局域能带，同时，Sn Se价带之间的能量差异不大，通过掺杂的方式，在高温下，这些价带上的电子很容易通过热激发跃迁到导带上，进而达到有效地调控费米能级，相关研究发现，重掺杂的SnSe的费米能级甚至能够到达第四、五、六价带上[11]。2 多晶Sn Se的掺杂
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