Ag掺杂n型Bi2Te2.7Se0.3的层间相互作用增强和室温热电性能改善(英文)

作者：李龙; 魏平^*; 杨毛俊; 朱婉婷; 聂晓蕾; 赵文俞^*; 张清杰

来源：Science China-Materials, 2023, 66(09): 3651-3658.

采用Cu或Ag掺杂是提高n型Bi2Te3基合金热电性能的有效途径但Cu或Ag的掺杂行为仍不明确,其背后的作用机理还需要进一步证实本文对Ag掺杂n型Bi2Te2.7Se0.3多晶热电材料的结构和输运性质进行了研究.拉曼和X射线光电子能谱分析表明,Ag离子位于间隙位置,并向邻近的Te(Se)转移电子.Ag与Te(Se)成键导致层间相互作用增强,载流子迁移率升高.由于Ag–Te(Se)成键,Bi2Te2.7Se0.3多晶的本征Te(Se)空位形成得到缓解,进而逐渐将载流子浓度调节到较低水平,因此Bi2Te2.7Se0.3的室温热电性能得到显著改善.与单一Bi2Te2.7Se0.3相比,最优Ag掺杂Bi2Te2.7Se0.3材料的室温热电优值ZT和制冷性能分别提高近60%和75%.

• 单位
  武汉理工大学; 材料复合新技术国家重点实验室