收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

铋铜硒氧基薄膜的制备及其热电性能研究

吴晓琳  
【摘要】:硫属氧化物铋铜硒氧(BiCuSeO)是一种层状结构的p型半导体材料,具有极低的本征热导率,在中高温热电领域有重要应用前景。目前国际上对BiCuSeO基材料热电性能的研究几乎全部集中在三维多晶块体上,对二维取向薄膜的研究非常少。相比于三维多晶块体材料,二维薄膜更易实现热电器件的集成化,在微区热电发电及制冷领域具有体材料无可替代的优势。此外,二维薄膜更易实现c轴取向生长,可以利用BiCuSeO基材料电热输运各向异性的特点大幅优化其热电性能。本论文采用脉冲激光沉积技术在单晶衬底上制备了c轴取向的BiCuSeO基薄膜,研究了制备工艺条件和元素掺杂对BiCuSeO薄膜晶体结构、显微结构和热电性能的影响,主要结论如下:1、利用脉冲激光沉积技术在SrTiO_3(001)单晶衬底上制备了BiCuSeO薄膜并进行了晶体结构、显微结构表征和热电输运性能测试。通过优化沉积条件,制备出了c轴取向的外延单晶薄膜样品,其室温热电性能优于多晶块体样品。2、在SrTiO_3(001)单晶衬底上外延生长了c轴取向的Bi_(1-x)Pb_xCuSeO(x=0,0.04,0.06,0.08)单晶薄膜并研究了Pb掺杂对薄膜晶体结构、显微结构和热电性能的影响。实验结果表明,Pb掺杂可以增加载流子浓度、降低BiCuSeO薄膜的电阻率,提高其功率因子。掺Pb 6%的样品具有最大的功率因子,在673K时为1.19 mW m-1 K-2,比相应的体材料高1.5倍。3、在SrTiO_3(001)单晶衬底上外延生长了c轴取向的Bi_(1-x)Ba_xCuSeO(x=0,0.025,0.05,0.075,0.1)单晶薄膜并研究了Ba掺杂对薄膜的晶体结构、显微结构和热电性能的影响。实验结果表明,Ba掺杂能有效地降低材料电阻率,提高其功率因子。其中Bi0.925Ba0.075CuSeO样品具有最佳功率因子,在670K时为1.24 mW m-1 K-2,比相应块材高1.4倍。4、利用脉冲激光沉积技术在未经过处理的商用单晶Si片上制备出了c轴取向生长的BiCuSeO薄膜,测试分析显示其晶体结构良好,热电性能可以同单晶材料相比拟,表明BiCuSeO薄膜制备工艺有可能与Si集成工艺进行结合,制备出新型热电薄膜器件。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 井群;司海刚;张世华;王渊旭;;室温下硅与硅锗合金的热电性能研究[J];河南大学学报(自然科学版);2010年05期
2 蒋俊;李亚丽;许高杰;崔平;吴汀;陈立东;王刚;;制备工艺对p型碲化铋基合金热电性能的影响[J];物理学报;2007年05期
3 李健;严军;邓元;;Ca_3Co_4O_9陶瓷的合成及热电性能[J];西北师范大学学报(自然科学版);2008年05期
4 李珺杰;唐新峰;;不同质子酸掺杂聚苯胺的热电性能[J];材料科学与工程学报;2010年02期
5 邓朝德 ,邵式平 ,梁宏林;溶剂变更法生长的TGS单晶的介电和热电性能[J];物理学报;1980年03期
6 ;基础科学[J];中国科技信息;2008年03期
7 王鑫;王玲;李晖;汪慧峰;蔡克峰;;Ag掺杂CoSb_3材料的制备及其热电性能[J];材料科学与工程学报;2010年02期
8 蒋俊;许高杰;崔平;陈立东;;TeI_4掺杂量对n型Bi_2Te_3基烧结材料热电性能的影响[J];物理学报;2006年09期
9 熊聪;唐新峰;祁琼;邓书康;张清杰;;Ⅰ型锗基笼合物Ba_8Ga_(16-x)Sb_xGe_(30)的合成及热电性能[J];物理学报;2006年12期
10 何琴玉;罗海津;王银珍;李炜;苏佳槟;雷正大;陈振瑞;张勇;;Si_(100)P_(2.5)(GaP)_(1.5)中随机孔洞对热电性能的影响[J];物理学报;2012年23期
11 周丽梅;李炜;蒋俊;陈建敏;李勇;许高杰;;β-Zn_4Sb_3/Zn_(1-δ)Al_δO复合材料的制备及热电性能研究[J];物理学报;2011年06期
12 霍凤萍;吴荣归;徐桂英;牛四通;;热压制备(AgSbTe_2)_(100-x)-(GeTe)_x合金的热电性能[J];物理学报;2012年08期
13 汪南;漆小玲;曾令可;;Sr掺杂对Ca_3Co_4O_9基材料热电性能的影响[J];人工晶体学报;2012年03期
14 史迅,陈立东,柏胜强,唐新峰;CoSb_3/C_(60)复合材料的固相反应合成和热电性能[J];物理学报;2004年05期
15 刘剑;王春雷;苏文斌;王洪超;张家良;梅良模;;Nb掺杂对还原性烧结的TiO_(2-δ)陶瓷的晶体结构及热电性能的影响[J];物理学报;2011年08期
16 唐新峰,陈立东,後藤孝,平井敏雄,袁润章;n型Ba_yNi_xCo_(4-x)Sb_(12)化合物的热电性能[J];物理学报;2002年12期
17 任攀;吴荣归;张艳华;徐桂英;;稀土Gd对热压烧结Bi_2Te_3基材料热电性能的影响[J];材料科学与工程学报;2010年02期
18 苏贤礼;唐新峰;李涵;;熔体旋甩工艺对n型InSb化合物的微结构及热电性能的影响[J];物理学报;2010年04期
19 蒋明波;吴智雄;周敏;黄荣进;李来风;;Bi_2Te_3合金低温热电性能及冷能发电研究[J];物理学报;2010年10期
20 刘桃香;唐新峰;李涵;宋晨;杨秀丽;张清杰;;Sm和Ce复合掺杂Skutterudite化合物的制备及热电性能[J];物理学报;2006年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张婷;蒋俊;陈建敏;张秋实;李炜;许高杰;;P型BiSbTe/Zn_4Sb_3复合材料的热电性能[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
2 徐桂英;;具有量子效应的多空硅片的热电性能[A];2004年中国材料研讨会论文摘要集[C];2004年
3 曹一琦;朱铁军;赵新兵;;放电等离子烧结制备的Bi_2Te_3/Sb_2Te_3复合材料的热电性能[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(4)[C];2007年
4 闵新民;张文芹;叶春勇;;失配层钴酸盐与掺镧系列的电子结构与热电性能[A];中国化学会2005年中西部十五省(区)、市无机化学化工学术交流会论文集[C];2005年
5 闵新民;王绪超;;失配层钴酸盐与掺杂系列的量子化学计算研究[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第15分会:理论化学方法和应用[C];2014年
6 肖忠良;曹忠;吴道新;李宇春;尹周澜;陈启元;;Zn_4Sb_3的热电性能的理论计算[A];2006年全国冶金物理化学学术会议论文集[C];2006年
7 李奕沄;孟庆森;崔教林;孙巍巍;高榆岚;;一种新型三元合金AgIn_5Se_8的晶体结构与热电性能[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
8 戴峰;武伟名;霍凤萍;徐桂英;;V掺杂对CrSi_2热电性能的影响[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
9 林泽冰;罗文辉;唐新峰;;B掺杂对高锰硅MnSi1.80化合物的热电性能规律研究[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
10 邓乐;马红安;宿太超;郑世钊;郭鑫;贾晓鹏;;不同压力下合成的Co4Sb12-xTex的热电性能研究[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 董翔;新型三氧化钨基陶瓷的热电性能研究[D];西南交通大学;2014年
2 祝元虎;改性锰酸钙陶瓷的制备和热电性能研究[D];山东大学;2015年
3 乌莫(Muhammad Umer Farooq);硫属化合物热电传导性能的优化研究[D];北京科技大学;2016年
4 刘耀春;高性能铋铜硒氧基硫氧化物的制备及热电性能研究[D];北京科技大学;2016年
5 高峰;一些钴基氧化物和Cu_2Se热电性能的研究与改进[D];郑州大学;2016年
6 王善禹;应用于400-650K热电发电的p型和n型材料的制备及热电性能[D];武汉理工大学;2012年
7 卢艳;掺杂聚苯胺与纳米碳复合材料的制备及热电性能[D];哈尔滨工业大学;2013年
8 付红;含过渡元素金属碲化物的设计与热电性能研究[D];中国矿业大学;2011年
9 李甫;低热导氧化物陶瓷的微结构调控及其热电性能研究[D];清华大学;2012年
10 王洪超;钙钛矿氧化物热电性能的研究[D];山东大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 苏杰;Zn-Sb合金体系电子结构及热电性能研究[D];河北大学;2015年
2 黄明杰;第二相与元素掺杂对β-Cu_2Se结构及热电性能的影响[D];深圳大学;2015年
3 杨静静;元素掺杂对Bi_2Te_3热电性能的影响[D];郑州大学;2015年
4 蔡晓君;碲化铅基块体纳米材料的制备及其热电性能研究[D];郑州大学;2015年
5 杨健;Bi_2Te_3基纳米线热电性能优化的理论研究[D];苏州大学;2015年
6 陈宇博;R位p型掺杂对RBaCo_4O_7陶瓷热电性能的影响[D];郑州大学;2015年
7 韩娇;SrTiO_3纤维/镧镝双掺SrTiO_3复合陶瓷的制备及热电性能研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
8 王莉;N型In-Se基半导体的结构与热电转换特性[D];中国矿业大学;2015年
9 薄鑫;Bi-Te薄膜材料的电化学制备及其热电性能研究[D];北京化工大学;2015年
10 马晓萌;多周期Bi_2Te_3/Sb_2Te_3异质纳米薄膜的制备及热电性能研究[D];哈尔滨工业大学;2014年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 陈丹;新型笼形包合物具有极强热电性能[N];科技日报;2013年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978