Cu掺杂及应变加载对单根SnSe微米线电学性能影响的研究

摘要

cqvip:利用溶剂热法合成SnSe及10%Cu掺杂的SnSe,通过XRD、SEM、TEM等显微学技术对其进行形貌及结构表征分析。利用聚焦离子束技术(FIB)选取、制备多根未掺杂及10%Cu掺杂、取向为[001]的SnSe单晶微米线,结合纳米操控与电学测试系统对这些SnSe微米线进行了电学输运性能的测试研究。结果表明10%Cu掺杂的SnSe微米线较其未掺杂的微米线电导率提升了3.1倍,其平均电导率分别为156.17 S·m-1和38.02 S·m-1。同时,也对它们进行了应变加载下的电学输运特性的研究,发现随着压应变的增大,微米线电导率提升,应变在1%左右时,其电导率提升了大约30%。掺杂引起电导率提升是由于Cu+的掺杂代位Sn2+所引起的系统中空穴浓度的大幅提高;而应变引起电导率提升可能是由于应变的存在使材料原子间距发生变化从而改变材料的电子态进而降低能带带隙。本研究对基于热电材料SnSe的应用有指导意义。