Ge掺杂MnTe材料的热电输运性能

作者：娄许诺; 邓后权; 李爽; 张青堂; 熊文杰; 唐国栋

来源：无机材料学报, 2021, 1-8.

• MnTe热电材料
• Ge掺杂
• 载流子浓度
• 晶格热导率

MnTe作为一种新型的无铅p型热电材料，在中温区热电领域具有广阔的应用前景，但其本身的热电性能不足以与高性能n型热电材料相匹配。本研究通过真空熔炼-淬火和放电等离子烧结的方法制备不同Ge掺杂量的致密且均匀的Mn1.06-xGexTe（x=0，0.01，0.02，0.03，0.04）多晶块体样品。过量的Mn可以有效抑制MnTe2相的产生，提高基体相的热电性能。通过掺杂4%Ge粉末，材料的载流子浓度提高到7.328×1018 cm-3，电导率在873 K增加到7×103 S·cm-1，功率因子提升至620 μW·m-1·K-2。同时，通过点缺陷增强声子散射使材料的热导率降低到0.62 W·m-1·K-1，实现了对材料电声输运性能的有效调控。Mn1.02Ge0.04Te在873 K获得了0.86的热电优值ZT，较纯MnTe材料提高了43%。

• 单位
  南京理工大学; 材料科学与工程学院