一步热压法制备N型Si₈₀Ge₂₀及其热电性能

来源期刊：有色金属2021年第1期

论文作者：吴福海 唐显 武伟名 牛厂磊 罗洪义 李鑫

文章页码：45 - 49

关键词：N型Si₈₀Ge₂₀;热电性能;粉末冶金;一步热压法;

摘    要：采用一步热压法制备了N型Si₈₀Ge₂₀Px（x=0.2、1.0、2.0）,通过改变P掺杂优化载流子浓度,对样品进行物相分析与微观结构分析,测试并比较了样品在30～800℃下的热电参数。结果表明:一步热压法可实现硅锗固相反应合金化,制备的Si₈₀Ge₂₀结构致密、组分均匀;随着P掺杂增加,Si₈₀Ge₂₀Px的电导率增加,Seebeck系数降低,功率因子增加,热导率变化不明显,ZT值增加;在30～800℃,Si₈₀Ge₂₀P_0.2的功率因子和ZT值随温度升高先增加后降低,在700℃达到最大值,Si₈₀Ge₂₀P1.0和Si₈₀Ge₂₀P_2.0的功率因子和ZT值随温度升高而增加,其中Si₈₀Ge₂₀P_2.0在800℃时功率因子为3.0mW/（m·K2）,ZT值0.78。该方法工艺简单,可精确控制P的掺杂,通过载流子浓度优化可获得性能较佳的N型Si₈₀Ge₂₀。