一步熱壓法制備N型Si80Ge20及其熱電性能

作者：吳福海,唐顯,武偉名,牛廠磊,羅洪義,李鑫

摘要：采用一步熱壓法制備了N型Si80Ge20Px(x=0.2、1.0、2.0),通過改變P摻雜優化載流子濃度,對樣品進行物相分析與微觀結構分析,測試并比較了樣品在30~800℃下的熱電參數。結果表明:一步熱壓法可實現硅鍺固相反應合金化,制備的Si80Ge20結構致密、組分均勻;隨著P摻雜增加,Si80Ge20Px的電導率增加,Seebeck系數降低,功率因子增加,熱導率變化不明顯,ZT值增加;在30~800℃,Si80Ge20P0.2的功率因子和ZT值隨溫度升高先增加后降低,在700℃達到最大值,Si80Ge20P1.0和Si80Ge20P2.0的功率因子和ZT值隨溫度升高而增加,其中Si80Ge20P2.0在800℃時功率因子為3.0 mW/(m·K2),ZT值0.78。該方法工藝簡單,可精確控制P的摻雜,通過載流子濃度優化可獲得性能較佳的N型Si80Ge20。

發文機構：中國原子能科學研究院同位素研究所

關鍵詞：N型Si80Ge20熱電性能粉末冶金一步熱壓法N-type Si80Ge20thermoelectric propertiespowder metallurgyone-step hot pressing method

分類號： TB34[一般工業技術—材料科學與工程]TF12[冶金工程—粉末冶金]