Se掺杂量对n型Bi₂Te_3-xSe_x微结构及热电性能的影响

来源期刊：无机材料学报2014年第11期

论文作者：张骐昊 徐磊磊 王连军 江莞

文章页码：1139 - 1144

关键词：碲化铋;硒掺杂;水热合成;放电等离子体烧结;热电性能;

摘    要：通过水热法合成不同Se掺杂量的Bi2Te3-xSex（0≤x≤0.45）纳米粉体,采用放电等离子烧结技术,制备出致密度较高的块体材料。通过X射线衍射、扫描电镜、透射电镜等测试手段对材料的微结构进行了表征,并重点研究了含有不同Se掺杂量块体材料的显微结构和热电性能。结果表明:Se元素的掺杂使得粉体XRD特征衍射峰向高角度偏移,并且衍射峰出现宽化,晶粒尺寸变小。随着Se掺杂量的增加,块体材料的电导率先增大后减小;Se元素的掺杂有效地降低了材料的热导率,并提高了材料的Seebeck系数。研究结果表明:在整个测试温度区间,所有经过Se掺杂的样品ZT值都高于未掺杂样品。当Se掺杂量为0.3时,样品具有最大的ZT值,平均约为0.51,并在475 K时达到最大值0.57,相比未经Se掺杂的Bi2Te3提高了159%。