有序Bi₂Te₃纳米柱阵列结构及其热电性能研究

摘要

本文研究发现有序纳米柱阵列结构能大幅提升热电材料的性能。在此,利用真空镀膜成功制备了有序纳米柱阵列结构Bi2Te3薄膜。利用电子衍射与扫描电镜等对材料的成分与结构进行了检测,并对材料的电导与Seebeck系数以及热导等性能进行了测试。结果表明它具有(0 1 5)晶面高度择优生长,ZT值在室温高达1.06。有序的晶面或界面对提高载流子迁移率有贡献,而这些大量的边界或界面以及晶界可以增加声子的散射,降低热导,从而大幅提升了材料的热电性能。因此,纳米柱阵列结构的引入是提升热电材料性能的十分有效途径。