在GeTe-Bi2Te3赝二元系统中, (GeTe)n(Bi2Te3)m化合物往往具有较低的晶格热导率, 但其中很多组分的热电性能尚未得到系统研究。本研究通过熔融、淬火、退火结合放电等离子烧结工艺制备了一系列(GeTe)nBi2Te3(n=10, 11, 12, 13, 14)单相多晶样品, 并对其相组成和热电性能进行表征和研究。掺杂Bi2Te3可以显著增强点缺陷声子散射, 大幅度降低材料的晶格热导率, 在723 K时, (GeTe)13Bi2Te3样品的总热导率低至1.63 W?m -1?K -1。此外, 掺杂Bi2Te3和调控GeTe的相对含量, 提高了材料的载流子有效质量, 即使在较高的载流子浓度下, 样品依然保持较高的塞贝克系数和功率因子, 在723 K, (GeTe)13Bi2Te3样品获得最大的功率因子为2.88×10 -3 W?m -1?K -2, 最终(GeTe)13Bi2Te3样品在723 K获得的最大ZT值达到1.27, 较未掺杂的GeTe样品提高了16%。
Bi2Te3掺杂 结构 热电性能 GeTe GeTe Bi2Te3 doping structure thermoelectric property