铜掺杂Cu2SnSe4的热电输运性能

作者：郑丽仙; 胡剑峰; 骆军^*

来源：Acta Physica Sinica, 2020, 69(24): 259-266.

• Cu2SnSe4
• 热电性能
• 小极化子跃迁

Cu2SnSe4化合物具有本征的低热导率和可调控的电导率,同时不含稀贵元素、无毒和价格低廉,具有作为中温区热电材料的潜力.本文通过高能球磨结合放电等离子烧结制备了Cu2SnSe4以及Cu掺杂的Cu2+xSnSe4块体材料(0.2≤z≤1).研究了Cu掺杂填充Cu/Sn位置上1/4本征空位对Cu2+xSnSe4热电性能的影响,发现Cu/Sn中1/4空位能够被Cu完全填满(x=1),且Cu掺杂能够大幅度地提升(可达两个数量级)样品的电导率,从而显著提高了功率因子.同时,发现在大Cu掺杂量范围(0.1≤x≤0.8)内,Cu2+xSnSe4电导率增长与掺杂量增加呈线性关系,且载流子迁移率随Cu掺杂量的增加而增加.进一步的研究发现,载流子在Cu2+xSnSe4中的电输运行为遵循电子-声子耦合的小极化子模型.

• 单位
  上海大学