球磨制備硼/磷摻雜Si80Ge20材料及其熱電性能

編號(hào)：NMJS09170

篇名：球磨制備硼/磷摻雜Si80Ge20材料及其熱電性能

作者：陳嘯 宋慶峰 柏勝?gòu)?qiáng)

關(guān)鍵詞： 硅鍺合金 熱電材料 晶格熱導(dǎo) 機(jī)械合金化

機(jī)構(gòu)： 上海科技大學(xué)物質(zhì)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)材料科學(xué)與光電技術(shù)學(xué)院

摘要： 作為最重要的高溫?zé)犭姴牧现��?SiGe合金的制備和性能優(yōu)化一直備受關(guān)注。本工作利用機(jī)械合金化結(jié)合放電等離子燒結(jié)技術(shù)成功制備了B和P摻雜的Si80Ge20合金,并利用X射線衍射技術(shù)、電子掃描顯微鏡結(jié)合能譜儀技術(shù)對(duì)樣品的物相進(jìn)行分析表征,重點(diǎn)研究了B和P摻雜對(duì)Si80Ge20合金的電熱輸運(yùn)性能影響。研究表明,B和P摻雜可有效優(yōu)化材料載流子濃度,提升材料的電學(xué)性能;B摻雜能有效增強(qiáng)聲子散射降低材料晶格熱導(dǎo)率,因?yàn)殡妼W(xué)性能的提升和熱導(dǎo)率的降低,在1000 K時(shí),Si80Ge20+2.0vol%B樣品的zT值約達(dá)到1.01;不同含量P摻雜樣品的zT值在整個(gè)測(cè)試溫度范圍內(nèi)基本維持不變,在1000 K時(shí),Si80Ge20+2.0vol%P樣品的zT值約為1.16。