磷掺杂硅锗合金热电材料的高压合成及热电性能

作     者：韩鹏举 胡美华 毕宁 王月月 周绪彪 李尚升 HAN Pengju;HU Meihua;BI Ning;WANG Yueyue;ZHOU Xubiao;LI Shangsheng

作者机构：河南理工大学材料科学与工程学院河南焦作454003 河南理工大学化学化工学院河南焦作454003 

出 版 物：《高压物理学报》 (Chinese Journal of High Pressure Physics)

年 卷 期：2022年第36卷第6期

页      面：18-24页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(52072113) 

主　　题：热电材料 硅锗合金 高压合成 热导率 

摘      要：热电材料是一种可以实现热能与电能相互转换的功能材料,硅锗合金作为优良的高温热电材料被应用于深空探测。采用高压合成法制备了磷掺杂n型SiGe合金Si_(80)Ge_(20)P_(x)(x=0,1,2),研究了其电输运和热输运特性。结果表明,高压合成样品具有多尺度缺陷。磷掺杂可以优化SiGe合金的电导率和Seebeck系数,1050 K时Si_(80)Ge_(20)P_(1)样品的功率因子较未掺杂样品提升了100%。同时,掺磷量的增加导致晶格热导率下降,1050 K时Si_(80)Ge_(20)P_(2)样品的热导率降低约80%。此外,Si_(80)Ge_(20)P_(x)的热电性能得到显著提升,1050 K时Si_(80)Ge_(20)P_(2)样品的热电优值达到1.1。