Mg3Bi2/Mg2Sn纳米复合膜的微结构及热电性能

作者：杨爽; 宋贵宏^*; 陈雨; 冉丽阳; 胡方; 吴玉胜^*; 尤俊华

来源：人工晶体学报, 2023, 52(03): 467-484.

DOI：10.16553/j.cnki.issn1000-985x.2023.03.004

• 热电材料
• Mg3Bi2/Mg2Sn纳米复合膜
• Seebeck系数
• 相界面
• 载流子浓度
• 迁移率
• 电导率

利用高真空磁控溅射技术，通过高纯Mg靶和自制Mg-Bi-Sn合金靶的顺序溅射沉积，制备了Mg3Bi2/Mg2Sn纳米复合薄膜。沉积薄膜的晶体结构和相组成由X射线衍射(XRD)图谱确定，表面形貌和化学成分用场发射扫描电子显微镜(FESEM)和能谱仪(EDS)进行观察、测量和分析。沉积薄膜的载流子浓度和迁移率通过霍尔实验获得，电导率和Seebeck系数由Seebeck/电阻测试分析系统进行测量。结果表明，沉积薄膜由Mg3Bi2和Mg2Sn两相组成，随着薄膜中Mg2Sn含量的增加，沉积薄膜的室温载流子浓度增加而迁移率下降。在整个测试温度范围内，随薄膜中Mg2Sn含量的增加，薄膜Seebeck系数不断升高而电导率下降。Mg2Sn相原子含量为28.22%的沉积薄膜在155℃获得最高功率因子为1.2 mW·m-1·K-2。在Mg3Bi2薄膜中加入适量的Mg2Sn第二相，可明显提升Mg3Bi2薄膜材料的功率因子。

• 单位
  沈阳工业大学