N型In-Se基半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)與熱電轉(zhuǎn)換特性.pdf

1、AgInSe2作為一種典型的I–III–VI2黃銅礦結(jié)構(gòu)化合物，其中存在固有的陰陽(yáng)離子缺陷對(duì)(2V-1Ag+In2+Ag)。選擇Zn原子替代其中Ag原子，Zn原子會(huì)占位在Ag或者In的晶格位置，從而產(chǎn)生多種反結(jié)構(gòu)缺陷，例ZnAg1+和ZnIn1-缺陷，分別成為施主和受主。這些缺陷對(duì)材料的能帶結(jié)構(gòu)和輸運(yùn)性能會(huì)產(chǎn)生很大的影響，從而調(diào)控?zé)犭娦阅?。?In2Se3是一種層狀結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體化合物，其中存在1/3 In原子層空位并有少量未成鍵的Se原子

2、，這同樣對(duì)優(yōu)化結(jié)構(gòu)和熱電性能具有巨大的潛力。本文研究了Ag1-xInZnxSe2(x=0.025,0.05,0.1)，In2-xZnxSe3(x=0.005,0.01,0.02)兩種材料，具體研究成果總結(jié)如下：
　　1、根據(jù)化學(xué)計(jì)量比設(shè)計(jì)制備Ag1-xInZnxSe2(x=0.025,0.05,0.1)，采用X射線粉末衍射結(jié)合GSAS結(jié)構(gòu)精修原子占位情況。通過(guò)精修，發(fā)現(xiàn)Zn原子占據(jù)在In原子和Ag原子的位置幾率基本相同。在815

3、K，且x=0.01時(shí)，材料Ag1-xInZnxSe2(x=0.1)的ZT值為1.05±0.12，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于本征AgInSe2。
　　2、采取同樣的方法制備In2-xZnxSe3(x=0.005,0.01,0.015,0.02)化合物，并對(duì)其進(jìn)行晶體結(jié)構(gòu)和熱電性能研究。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)Zn有插層到In2Se3中Se-Se層(van der waals)間隙的跡象，但尚需進(jìn)一步證實(shí)。這一插層降低了載流子跨越層隙的阻力，極大地提高了電導(dǎo)率。同時(shí)，