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Nanostructure and thermal power of highly-textured and single-crystal-like Bi_(2)Te_(3) thin films

Nano Research 2022年第3期15卷 2382-2390页

作者： Heng Zhang jamo momand Joshua Levinsky Qikai Guo Xiaotian Zhu Gert H ten Brink Graeme R.Blake George Palasantzas Bart J.Kooi Zernike Institute for Advanced Materials University of GroningenNijenborgh 49747 AG GroningenThe Netherlands

Bi_(2)Te_(3)-based alloys are known to have outstanding thermoelectric *** structure–property relations have been studied,still,detailed analysis of the atomic and nano-scale structure of Bi_(2)Te_(3)thin film in relation to their thermoelectric properties remains poorly ***,highly-textured(HT)and single-crystal-like(SCL)Bi_(2)Te_(3)films have been grown using pulsed laser deposition(PLD)on Si wafer covered with(native or thermal)SiOx and mica *** films are highly textured with c-axis out-of-plane,but the in-plane orientation is random for the films grown on oxide and single-crystal-like for the ones grown on *** power factor of the film on thermal oxide is about four times higher(56.8μW·cm^(−1)·K^(−2))than that of the film on mica(12.8μW·cm^(−1)·K^(−2)),which is comparable to the one of the polycrystalline ingot at room temperature(RT).Reduced electron scattering in the textured thin films results in high electrical conductivity,where the SCL film shows the highest ***,its Seebeck coefficient shows a low *** measured properties are correlated with the atomic structure details unveiled by scanning transmission electron *** instance,the high concentration of stacking defects observed in the HT film is considered responsible for the increase of Seebeck coefficient compared to the SCL *** study demonstrates the influence of nanoscale structural effects on thermoelectric properties,which sheds light on tailoring thermoelectric thin films towards high performance.

关键词： Bi_(2)Te_(3)films highly-textured structure single-crystal-like structure thermoelectric properties pulsed laser deposition

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