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硼掺杂球磨SiGe合金的热电性能

徐璟  赵新兵  朱铁军  何旭昭  
【摘要】:SiGe合金热电材料作为一种传统的高温热电材料一直以来受到广泛关注。本研究通过B在球磨SiGe合金中的P型掺杂,有效增加了材料的载流子浓度,优化材料的电学性能。通过球磨降低材料的晶粒尺寸,增强晶界对声子的散射,降低材料的晶格热导率。另外,B掺杂使点缺陷散射和载流子-声子散射得到增强,材料的晶格热导率进一步降低。在室温时,Si_(0.8)Ge_(0.2)B_(0.04)的晶格热导率为~4Wm~(-1) K~(-1)。由于掺杂后电导率提高,热导率降低,因此热电优值zT得到了提高。在850K时,Si_(0.8)Ge_(0.2)B_(0.04)的最大热电优值为0.42,与Si_(0.8)Ge_(0.2)B_(0.002)的样品相比,其优值提高了2.5倍左右。

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