Bi_(2)Te_(3)基热电材料中的声子工程

作者：刘志愿; 管希成; 李周; 马妮; 马俊杰; 巴倩; 夏爱林; 晋传贵

来源：硅酸盐学报, 2023, 1-15.

DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.20230333

• 碲化铋基热电材料
• 声子工程
• 晶格热导率
• 热电性能

Bi2Te3基合金因其优异的电输运性能和较低热导率在低温区热电材料中备受关注。然而由Bi2Te3基合金制造的热电发电或制冷器件转化效率仍较低，因此进一步提升Bi2Te3基材料的热电优值zT是关键。由于晶格热导率与电性能参数关联较少，在热电性能参数中较为独立，因此，在不影响电性能的前提下，通过声子工程降低晶格热导率成为提升zT值的重要方法。本文主要综述了近年来通过纳米改性、超晶格结构、纳米复合、掺杂和引入位错阵列等声子工程优化Bi2Te3基材料热电性能的主要研究进展。通过这些优化手段可以显著降低材料的比热容、声子群速率或声子平均自由程，Bi2Te3基材料的晶格热导率显著降低，热电性能大幅提升，为热电器件的应用提供科学和技术支撑。

• 单位
  中国科学技术大学; 安徽工业大学; 安徽大学