层状化合物Bi_4Te_3的第一性原理研究

摘要

热电器件为热能与电能的双向转换提供了一种简单、安静、环境友好的方式,在小规模发电和制冷上有广泛应用.为了获得高的能量转换效率,需要高性能的热电材料.采用基于密度泛函理论的第一性原理计算了层状化合物Bi4Te3电子结构和输运特性,研究其热电性能.利用PBE和m-BJ两种交换关联势计算得到的禁带宽度分别为39meV和81meV,表明其为窄禁带直接半导体.热电输运特性计算结果与实验结果定性一致.通过适当掺杂,有望获得好的热电性能.