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共有20条相似文献,以下是第1-20项 搜索用时 265 毫秒

1.  非等电子Sb替换Cu和Te后黄铜矿结构半导体Cu3Ga5Te9的热电性能  
   孙政  陈少平  杨江锋  孟庆森  崔教林《物理学报》,2014年第63卷第5期
   热电材料是一类能够实现热与电相互转换的功能材料,在制冷和发电领域极具应用潜力. 本文采用金属Sb元素非等电子替换Cu3Ga5Te9化学式中的Cu和Te,观察到材料Seebeck系数和电导率提升的现象. 这些电学性能的改善与载流子浓度和有效质量的增大及迁移率基本维持不变有关. 载流子浓度的提高是由于Sb原子占位在Te晶格位置后费米能级进入到价带所产生的空穴掺杂效应所致,同时也与Cu含量减少后铜空位(V-1Cu)浓度增大相关联. 另外,非等电子替换后,阴离子(Te2-)移位导致了晶格结构缺陷参数uη的改变,其改变量Δu和Δη与材料晶格热导率(κL)的变化密切相关. 在766 K时,适量的Sb替换量使材料的最大热电优值(ZT)达到0.6,比Cu3Ga5Te9提高了近25%. 因此,通过选择替换元素、被替换元素及替换量有效地调控了材料的电学及热学性能,在黄铜矿结构半导体中实现了非等电子元素替换改善热电性能的思想. 关键词: 黄铜矿结构半导体 3Ga5Te9')" href="#">Cu3Ga5Te9 非等电子替换 热电性能    

2.  Ga填充n型方钴矿化合物的结构及热电性能  
   苏贤礼  唐新峰  李涵  邓书康《物理学报》,2008年第57卷第10期
   用熔融退火结合放电等离子烧结(SPS)技术制备了具有不同Ga填充含量的GaxCo4Sb12方钴矿化合物,研究了不同Ga含量对其热电传输特性的影响规律. Rietveld结构解析表明,Ga占据晶体学2a空洞位置,Ga填充上限约为0.22,当Ga的名义组成x≤0.25时,样品的电导率、室温载流子浓度Np随Ga含量的增加而增加,Seebeck系数随Ga含量的增加而减小. 室温下霍尔测试表明,每一个Ga授予框架0.9个电子,比Ga的氧化价态Ga3+小得多. 由于Ga离子半径相对较小,致使Ga填充方钴矿化合物的热导率κ及晶格热导率κL较其他元素填充的方钴矿化合物低. 当x=0.22时对应的样品在300K时的热导率和晶格热导率分别为3.05Wm-1·K-1和 2.86Wm-1·K-1.在600K下Ga0.22Co4.0Sb12.0样品晶格热导率达到最小,为1.83Wm-1·K-1,最大热电优值Z,在560K处达1.31×10-3K-1. 关键词: skutterudite化合物 Ga原子填充 结构 热电性能    

3.  Ga掺杂对Cu3SbSe4热电性能的影响  
   陈萝娜  刘叶烽  张继业  杨炯  邢娟娟  骆军  张文清《物理学报》,2017年第66卷第16期
   采用熔融-淬火方法制备了Cu2.95GaxSb1-xSe4x=0,0.01,0.02和0.04)样品,系统地研究了Ga在Sb位掺杂对Cu3SbSe4热电性能的影响.研究结果表明,少量的Ga掺杂(x=0.01)可以有效提高空穴浓度,抑制本征激发,改善样品的电输运性能.掺Ga样品在625 K时功率因子达到最大值10 μW/cm·K2,比未掺Ga的Cu2.95SbSe4样品提高了约一倍.但是随着Ga掺杂浓度的进一步提高,缺陷对载流子的散射增强,同时载流子有效质量增大,导致载流子迁移率急剧下降.因此Ga含量增加反而使样品的电性能恶化.在热输运方面,Ga掺杂可以有效降低双极扩散对热导率的贡献,同时掺杂引入的点缺陷对高频声子有较强的散射作用,因此高温区的热导率明显降低.最终该体系在664 K时获得最大ZT值0.53,比未掺Ga的样品提高了近50%.    

4.  In0.3Co4Sb12-xSex 方钴矿热电材料的制备和热电性能  
   王作成  李涵  苏贤礼  唐新峰《物理学报》,2011年第60卷第2期
   用熔融退火结合放电等离子烧结法制备了In0.3Co4Sb12-xSex(x=0—0.3)方钴矿热电材料,探讨了In的存在形式,系统研究了Se掺杂量对结构和热电性能的影响.结果表明:In可以填充到方钴矿二十面体空洞处,过量In在晶界处形成InSb第二相,Se对Sb的置换使晶格常数减小,In填充上限降低;In0.3Co4Sb12-xSex样品呈n型传导,随着Se掺杂量的增大,载流子浓度降低,电导率下降,Seebeck系数增大,功率因子有所降低;由于在结构中引入了质量波动及晶格畸变,适量的Se掺杂可以大幅降低材料晶格热导率;样品In0.3Co4Sb12和In0.3Co4Sb11.95Se0.05的最大ZT值均达到1.0以上. 关键词: 掺杂 填充式方钴矿 热电性能    

5.  Pr含量对Bi5Fe0.5Co0.5Ti3O15室温多铁性的影响  
   王琴  王逸伦  王浩  孙慧  毛翔宇  陈小兵《物理学报》,2014年第63卷第14期
   采用改良的固相烧结工艺制备了Bi5-xPrxFe0.5Co0.5Ti3O15(BPFCT-xx=0.25,0.50,0.75,0.80)陶瓷样品. X射线衍射结构分析表明:镨(Pr)含量对样品微观结构产生了影响,但所有样品均为层状钙钛矿结构;BPFCT-x样品的剩余极化强度(2Pr)随着掺杂量的增加呈现出先增大后减小的变化趋势,当Pr 含量为0.75时,样品的2Pr达到最大值,为6.43 μC/cm2. 样品的磁性与铁电性能具有相同的变化规律,室温下样品的剩余磁化强度(2Mr)也呈现出先增大后减小的趋势,并且也在x=0.75时达到最大为0.097 emu/g. 随着Pr掺杂量增大,样品的室温下铁电和铁磁性能得到明显改善,并且当掺杂量为0.75时,样品室温多铁性最好. Pr掺杂降低了样品中的缺陷浓度,从而提高了样品铁电畴动性,这有助于提高样品铁电性能. 而样品铁磁性能的改善可能与Pr对样品晶格畸变产生的影响有关. 关键词: 掺杂量 铁电 磁性 介电    

6.  Co1-xNixSb3-ySey热电输运中晶界和点缺陷的耦合散射效应  
   刘玮书  张波萍  李敬锋  张海龙  赵立东《物理学报》,2008年第57卷第6期
   结合机械合金化与放电等离子烧结工艺制备了Ni和Se共掺的细晶方钴矿化合物Co1-xNixSb3-ySey,研究了晶界和点缺陷的耦合散射效应对CoSb3热电输运特性的影响.通过Ni掺杂优化载流子浓度提高功率因子.在x=0.1时,功率因子达到最大值1750μWm-1K-2(450℃),是没有掺Ni试样的两倍.晶界和点缺陷的耦合散射机理使晶格热导率急剧下降,其中Co0.9Ni0.1Sb2.85Se0.15的室温晶格热导率降低至1.67Wm-1K-1,接近目前单填充效应所能达到的最低值1.6Wm-1K-1,其热电优值ZT在450℃时达到最大值0.53.将Callaway-Von Baeyer点缺陷散射模型嵌入到Nan-Birringer有效介质理论模型,对晶界散射和点缺陷散射的耦合效应对热导率的影响进行了定量分析,模型计算与实验结果符合.理论模型计算表明,当晶粒尺寸下降到50nm同时掺杂引入点缺陷散射后,Co0.9Ni0.1Sb2.85Se0.15的晶格热导率下降到0.8Wm-1K-1. 关键词: 3')" href="#">CoSb3 Ni和Se掺杂 热电性能 耦合散射效应    

7.  含铅GaSb基半导体的热电输运特性  
   王鸿翔  应鹏展  张钦祥  颜艳明  崔教林《人工晶体学报》,2016年第2期
   GaSb是Ⅲ-Ⅴ族系列直接带隙半导体材料,其内部的缺陷性质对调控材料的热电性能具有重要作用.研究发现,在GaSb中掺杂Pb后材料内部产生了大量的反结构受主缺陷Pbsb-及施主缺陷PbCa+,但本征缺陷VGa3-和SbGa2+浓度减少.这些缺陷浓度的变化直接调控了材料的热电输运性能.例如,掺杂0.25% Pb后,室温载流子浓度由未掺杂时的~5.04 ×1023m-3突增到9.50×1025 m-3;在867 K时,电导率由0.56×104 Ω-1·m-1增加到4.82×104 Ω-1·m-1;晶格热导率由4.63 W· K-1·m-1下降到3.41 W· K-1·m-1.最大热电优值(ZT)为0.21,约是未掺杂GaSb最大ZT值的10倍.    

8.  氧化铟/聚(3,4-乙烯二氧噻吩)复合材料的微结构及其热电性能研究  
   陶颖  祁宁  王波  陈志权  唐新峰《物理学报》,2018年第67卷第19期
   通过化学氧化合成的方法将纳米In2O3复合到聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)中得到In2O3/PEDOT复合材料.利用X射线衍射、红外光谱、电子显微镜及正电子湮没等方法对复合材料的微观结构进行了系统研究,同时对材料的热学和电学性能进行了表征.结果表明,当In2O3的含量在22 wt%以下时,In2O3能很好地分散到PEDOT基体中.热电性能测试则显示In2O3/PEDOT复合材料的导电率随In2O3含量增加明显增大.纯PEDOT的电导率仅为7.5 S/m,而含12.3 wt% In2O3的复合材料的电导率达到25.75 S/m.该复合材料相应的功率因子(68.8×10-4μW/m·K2)相对于纯的PEDOT(14.5×10-4μW/m·K2)提高了近4倍.另外,复合材料的热导率相对于纯PEDOT也有所降低.最终复合材料的热电优值由0.015×10-4提高到了0.073×10-4.结果表明,In2O3/PEDOT复合材料的热电性能相对于纯PEDOT的热电性能得到了比较明显的提高.    

9.  高空穴浓度Mg掺杂InGaN外延材料性能的研究  
   刘乃鑫  王怀兵  刘建平  牛南辉  张念国  李彤  邢艳辉  韩军  郭霞  沈光地《物理学报》,2006年第55卷第9期
   采用金属有机物化学气相沉积方法生长得到具有不同Mg掺杂浓度InxGa1-xN (0≤x≤0.3)外延材料样品. 对样品的电学特性和光学特性进行了系统的研究. 研究发现:在固定Mg掺杂浓度下,随In组分的提高,样品空穴浓度显著提高,最高达2.4×1019cm-3,Mg的活化效率提高了近两个数量级;通过对Mg掺杂InGaN(InGaN:Mg)样品的光致发光(PL)谱的分析,解释了InGaN:Mg样品的载流子跃迁机理,并确定了样品中Mg受主激活能和深施主能级的位置.    

10.  Cu掺杂ZnO磁性能的实验与理论研究  
   王锋  林闻  王丽兹  葛永明  张小婷  林海容  黄伟伟  黄俊钦  W.Cao《物理学报》,2014年第63卷第15期
   采用固相反应法制备了Cu掺杂ZnO样品. 在室温下Cu含量>3%的样品在室温下表现为铁磁性. 样品为n型半导体,载流子的浓度为1015cm-3. 利用密度泛函理论(DFT+U)计算了CuZnO体系的Cu2+–O2-–Cu2+,Cu2+–Vo–Cu2+,Cu2+–Vo+–Cu2+,Cu2+–Vo+ +–Cu2+磁交换耦合作用,给出了不同束缚电荷的氧空穴Vo与Cu2+离子之间的超交换机理,提出了CuZnO 体系中铁磁性机理为Cu2+–Vo++–Cu2+束缚磁极化子模型. 关键词: CuZnO 固相反应 铁磁性 束缚磁极化子    

11.  Sb掺杂ZTO透明导电薄膜的结构和性能  
   陈肖  李一鸣  刘晓军  贺蕴秋《无机化学学报》,2013年第29卷第18期
   采用溶胶凝胶法和旋涂法制备Sb掺杂钙钛矿结构ZTO(ZnSnO3)透明电薄膜,并借助XRD、SEM、XPS、UV-Vis和Hall效应测试等手段研究了其结构和性能。比较了Sb离子单独置换ZnSnO3晶体中的Zn2+或Sn4+,以及同时置换Zn2+和Sn4+等3种置换方式所得薄膜的结晶状态,分析了不同置换方式形成的薄膜中Sb离子实际占有的晶格位置,以及Sb5+与Sb3+的比例变化。探讨了不同置换方式晶体中氧空位(VO..)、锌间隙(Zni..)和锡离子变价(SnSn")等结构缺陷相应的含量变化,并研究Sb离子掺杂浓度对薄膜晶体结构、结构缺陷和电阻率的影响。研究表明,3种置换方式的Sb掺杂ZTO薄膜均保持单一ZnSnO3晶相,并且Sb离子均按设计的方案进入了相应的晶格位置,但不同置换方式的薄膜中,Sb5+与Sb3+的比例不同,并且会随Sb离子浓度增大而逐渐减小。研究证明Sb离子置换方式以及掺杂浓度均会显著影响薄膜中载流子的浓度和迁移率,从而影响其电性能。在所制备的薄膜中,Sb离子单独置换Zn2+且组成为Sb0.15Zn0.35Sn0.5O1.5的薄膜电阻率最低,为0.423 Ω·cm。此外,所有Sb掺杂ZTO薄膜在360~800 nm波长范围内透过率均在78%以上。    

12.  Sb掺杂ZTO透明导电薄膜的结构和性能  
   陈肖  李一鸣  刘晓军  贺蕴秋《无机化学学报》,2017年第33卷第3期
   采用溶胶凝胶法和旋涂法制备Sb掺杂钙钛矿结构ZTO(ZnSnO3)透明电薄膜,并借助XRD、SEM、XPS、UV-Vis和Hall效应测试等手段研究了其结构和性能。比较了Sb离子单独置换ZnSnO3晶体中的Zn2+或Sn4+,以及同时置换Zn2+和Sn4+等3种置换方式所得薄膜的结晶状态,分析了不同置换方式形成的薄膜中Sb离子实际占有的晶格位置,以及Sb5+与Sb3+的比例变化。探讨了不同置换方式晶体中氧空位(VO··)、锌间隙(Zni··)和锡离子变价(SnSn")等结构缺陷相应的含量变化,并研究Sb离子掺杂浓度对薄膜晶体结构、结构缺陷和电阻率的影响。研究表明,3种置换方式的Sb掺杂ZTO薄膜均保持单一ZnSnO3晶相,并且Sb离子均按设计的方案进入了相应的晶格位置,但不同置换方式的薄膜中,Sb5+与Sb3+的比例不同,并且会随Sb离子浓度增大而逐渐减小。研究证明Sb离子置换方式以及掺杂浓度均会显著影响薄膜中载流子的浓度和迁移率,从而影响其电性能。在所制备的薄膜中,Sb离子单独置换Zn2+且组成为Sb0.15Zn0.35Sn0.5O1.5的薄膜电阻率最低,为0.423 Ω·cm。此外,所有Sb掺杂ZTO薄膜在360~800 nm波长范围内透过率均在78%以上。    

13.  Zn取代Cu抑制YBa2Cu3O7-y超导电性的机理研究  
   赵勇  诸葛向彬  何业冶《物理学报》,1993年第42卷第6期
   通过精心制备样品,系统地研究分析YBa2Cu3O7-y体系的超导转变、电阻率、热电势、晶体结构,以及氧含量等随Zn浓度变化的规律。并指出,Zn取代Cu导致CuO面上Cu的数目减少,载流子浓度下降;正是以Zn杂质为中心的正常芯及随之产生的渗流性破坏抑制了YBa2Cu3-xO7-y的超导电性;以Zn杂质散射为基础的渗流超导电性模型与实验结果一致。    

14.  Ag掺杂对p型Pb0.5Sn0.5Te化合物热电性能的影响规律  
   余波《物理学报》,2012年第61卷第21期
   采用熔融缓冷技术制备了不同Ag掺杂量的p型Agx(Pb0.5Sn0.5)1-xTe化合物,系统地研究了Ag掺杂对所得材料的相组成、微结构及其热电传输性能.Ag的掺入显著增加了材料的空穴浓度,但是材料的空穴浓度远小于Ag作为单电子受主时理论空穴浓度,且在掺杂量为5%时未出现任何第二相,这表明Ag在可能进入晶格间隙位置而作为电子施主,起到补偿作用.随着Ag掺杂量的增加,样品的电导率逐渐增加,而Seebeck系数表现出复杂的变化趋势:在低于450 K时逐渐增加,而在温度大于450 K时逐渐降低,这主要源于材料复杂的价带结构.由于空穴浓度的优化和重空穴带的主导作用,1%Ag掺杂样品获得最大的功率因子,在750 K可达2.1 mW.m-1.K-2.此外,Ag的掺入引入的点缺陷大幅散射了传热声子,使得晶格热导率随着Ag掺量的增加逐渐降低.结果1%Ag掺杂样品在750 K时获得了最大的热电优值ZT=1.05,相比未掺样品提高了近50%,这一数值同商业应用的p型PbTe材料的性能相当.但是Sn取代显著降低了有毒重金属Pb的用量,这对PbTe基材料的商业化应用及其环境相适性具有重要意义.    

15.  掺杂非晶氧化硅薄膜中三元化合态与电子结构的第一性原理计算  
   万亚州  高明  李勇  郭海波  李拥华  徐飞  马忠权《物理学报》,2017年第66卷第18期
   基于密度泛函理论和分子动力学方法,研究了ITO-SiOx(In,Sn)/n-Si异质结光伏器件中非晶SiOx层的氧化态和电子结构.计算结果表明:具有钝化隧穿功能的超薄(<2 nm)非晶SiOx层,是由In,Sn,O,Si四种元素相互扩散形成的,其中In,Sn元素在SiOx网格中以In–O–Si和Sn–O–Si成键态存在,形成了三元化合物.In和Sn的掺杂不仅在SiOx的带隙中分别引入了Ev+4.60 eV和Ev+4.0 eV两个电子能级,还产生了与In离子相关的浅掺杂受主能级(Ev+0.3 eV).这些量子态一方面使SiOx的性能得到改善,在n-Si表面形成与反型层相衔接的p-型宽禁带“准半导体”,减少了载流子的复合,促进了内建电场的建立.另一方面有效地降低了异质结势垒高度,增强了ITO-SiOx(In,Sn)/n-Si光伏器件中光生非平衡载流子的传输概率,促进了填充因子的提升(>72%).    

16.  气源分子束外延生长的InPBi薄膜材料中的深能级中心  
   王海龙  韦志禄  李耀耀  王凯  潘文武  吴晓燕  岳丽  李士玲  龚谦  王庶民《发光学报》,2016年第37卷第12期
   利用深能级瞬态谱(DLTS)研究了气源分子束外延(GSMBE)生长的InP1-xBix材料中深能级中心的性质。在未有意掺杂的InP中测量到一个多数载流子深能级中心E1,E1的能级位置为Ec-0.38 eV,俘获截面为1.87×10-15 cm2。在未有意掺杂的InP0.9751Bi0.0249中测量到一个少数载流子深能级中心H1,H1的能级位置为Ev+0.31 eV,俘获截面为2.87×10-17 cm2。深中心E1应该起源于本征反位缺陷PIn,深中心H1可能来源于形成的Bi原子对或者更复杂的与Bi相关的团簇。明确这些缺陷的起源对于InPBi材料在器件应用方面具有重要的意义。    

17.  Ge掺杂n型Sn基Ⅷ型单晶笼合物的制备及热电传输特性  
   孟代仪  申兰先  晒旭霞  董国俊  邓书康《物理学报》,2013年第62卷第24期
   采用Sn自熔剂法制备了具有n型传导的Ⅷ型Ba8Ga16-xGexSn30 (0 ≤ x ≤ 1.0)单晶笼合物,并对其结构和热电特性进行研究. 研究结果表明:Ge在单晶中的实际含量较少,随着掺杂量的增加样品的晶格常数略有减小,Ge掺杂后样品的载流子浓度较掺杂前低,迁移率增加;所有样品的Seebeck系数均为负值,且绝对值较未掺杂样品低,但Ge掺杂后样品的电导率提高了62%;x=0.5的样品在500 K附近取得最大ZT值1.25. 关键词: Ⅷ型笼合物 n型传导 热电性能    

18.  Dy掺杂对Sr2Bi4Ti5O18铁电陶瓷性能的影响  
   羌锋  朱骏  毛翔宇  陈小兵《物理学报》,2005年第54卷第11期
   用传统固相烧结法制备了Sr2Bi4-xDyxTi5 O18(SBDT-x, x=0—0.20)陶瓷样品. x射线衍射分析表明, 微量的Dy掺杂没有影 响Sr2Bi4Ti5O18(SBTi) 原有的层状钙钛 矿结构. 通过研究样品的介电特性, 发现Dy掺杂减小了材料的损耗因子, 降低了样品铁电- 顺电相转变的居里温度. 铁电性能测量结果表明, 随Dy含量的增加, SBDT-x系列样品的剩余 极化先增大, 后减小. 当Dy掺杂量为0.01时, 剩余极化达到最大值, 约为20.1 μC·cm-2. 掺杂引起剩余极化的变化, 与材料中缺陷浓度、内应力以及晶格畸变程度等因 素有关, 是多种作用机理相互竞争的结果. (Bi2O2)2+ 层通常被看作是绝缘层和空间电荷库, 对材料的铁电性能起关键作用. 掺杂离子进入(Bi2O2)2+层会导致铁电性能变差.    

19.  多元半导体光伏材料中晶格缺陷的计算预测  被引次数:1
   袁振坤  许鹏  陈时友《物理学报》,2015年第64卷第18期
   半导体光伏材料的发展在过去60多年中表现出了清晰的多元化趋势. 从20世纪50年代的一元Si太阳能电池, 到20世纪60年代的GaAs和CdTe电池、70年代的CuInSe2电池、80年代的Cu(In, Ga) Se2、90年代的Cu2ZnSnS4电池, 再到最近的Cu2ZnSn(S, Se)4和CH3NH3PbI3电池, 组成光伏半导体的元素种类从一元逐渐增多到五元. 元素种类的增多使得半导体物性调控的自由度增多, 物性更加丰富, 因而能满足光伏等器件应用的需要. 但是, 组分元素种类的增多也导致半导体中晶格点缺陷的种类大幅增加, 可能对其光学、电学性质和光伏性能产生显著影响. 近20年来, 第一性原理计算被广泛应用于半导体中晶格点缺陷的理论预测, 相对于间接的实验手段, 第一性原理计算具有更加直接的、明确的优势, 并且能对各种点缺陷进行快速的研究. 对于缺陷种类众多的多元半导体体系, 第一性原理计算能预测各种点缺陷的微观构型、浓度和跃迁(离化)能级位置, 从而揭示其对光电性质的影响, 发现影响器件性能的关键缺陷. 因而, 相关的计算结果对于实验研究有直接、重要的指导意义. 本文将首先介绍半导体点缺陷研究的第一性原理计算模型和计算流程; 然后, 总结近5年来两类新型光伏半导体材料, 类似闪锌矿结构的Cu2ZnSn(S, Se)4半导体和有机-无机杂化的钙钛矿结构CH3NH3PbI3半导体的点缺陷性质; 以这两类体系为例, 介绍多元半导体缺陷性质的独特特征及其对太阳能电池器件性能的影响.    

20.  LixNayCoO2的制备和热电性质  
   陈晓阳  徐象繁  胡荣星  任 之  许祝安  曹光旱《物理学报》,2007年第56卷第3期
   用固相反应方法,成功地合成了具有交互生长结构的LixNayCoO2单相多晶系列样品. 热电势测量表明,该系统的室温热电势比NaxCoO2体系约高出60μV/K. 基于空穴载流子具有O2p特征,提出LixNayCoO2中额外的热电势来源于氧空穴的占位熵. 关键词xNayCoO2')" href="#">LixNayCoO2 热电势 热电材料    

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