In取代Ga对GaSb的热电性能的影响

作者：朱天文; 陈晓璐; 杜正良^*

来源：宁波工程学院学报, 2022, 34(02): 9-19.

• 热电材料
• 锑化镓
• 晶格热导率
• 热电优值
• 声子

通过在 GaSb 的 Ga 位进行等电子 In 取代以形成 Ga/In 间的原子质量波动和应力场波动，可散射短波声子从而降低锑化镓的晶格热导率。 采用氧化硼助熔剂法成功制备了 InxGa1-xSb(x=0,0.05,0.5)样品。 研究结果表明 In 取代显著降低了GaSb 的晶格热导率，其中 50%的 In 取代使 GaSb 的室温晶格热导率由 18 Wm-1K-1降低至 4 Wm-1K-1，最 低晶格 热 导 率达2 Wm-1K-1。 此外，In 取代同时也显著提升了 GaSb 的电性能，如 In0.5Ga0.5Sb 的室温电导率达 15 000 Sm-1，为锑化镓的 6.8倍。 由于电性能的提升和晶格热导率的下降，x=0.5 样品具有最高热电优值，在 775 K 达 0.44，显著高于锑化镓的最高热电优值(0.006)。

• 单位
  宁波工程学院