新型半导体材料BaSi2的结构及其热电性能的研究
BaFe2As2铁基高温超导薄膜的微结构表征及其与超导性能的关系的开题报告
BaFe2As2铁基高温超导薄膜的微结构表征及其与
超导性能的关系的开题报告
题目：
BaFe2As2铁基高温超导薄膜的微结构表征及其与超导性能的关系
背景：
高温超导材料具有很高的应用价值，但是由于它们的制备较为困难，研究成果较为有限。
目前，BaFe2As2铁基高温超导材料被认为是非常具有潜力的一类材料，因此对其的研究越来越受到关注。
然而，要充分发
挥其潜力，需要深入了解其微结构和超导性能之间的关系。
研究内容：
本文将通过采用传统的物理化学方法，结合先进的电子显微镜技术
和X射线衍射技术，对BaFe2As2超导薄膜的微结构进行表征。
通过对样品的物理性质和超导性能进行测试和分析，研究微结构和超导性能之间
的关系，并探讨其机制和影响因素。
预期结果：
通过对BaFe2As2超导薄膜的微结构表征和性能测试，可以得出以下预期结论：
1. BaFe2As2超导薄膜的微结构主要由晶界、缺陷和杂质控制。
2. 研究微结构和超导性能的关系表明，晶界和缺陷对超导性能具有
显著影响，杂质的影响相对较小。
3. 通过对BaFe2As2超导薄膜的微结构进行优化，可以有效提高其
超导性能。
研究意义：
本研究可以为深入了解BaFe2As2超导薄膜的微结构和超导性能之间的关系提供有力的支持，并为其在超导电子学等领域的应用提供重要的
理论指导。
同时，本研究还可以为其他类似材料的研究提供经验和借鉴。
TiO2-Zn4Sb3 复合热电材料的制备及其性能研究
华东理工大学硕士学位论文第I页TiO2/β-Zn4Sb3复合热电材料的制备及其性能研究摘要热电材料是一种能够实现热能和电能相互耦合与转换的功能材料，在废热发电、开发无污染制冷系统等领域有着重要的应用。
β-Zn4Sb3化合物是一种非常具有前景的中温热电材料，但由于其本身是重掺杂半导体，故通过掺杂引起的微结构和能带的变化很难有效提高热电性能。
添加第二相化合物形成复合材料可以降低材料的热导率，从而提高ZT值。
本文采用熔融缓冷的方法制备单相β-Zn4Sb3化合物，分别通过机械混合和化学水解的方法制备了一系列不同TiO2含量的TiO2/β-Zn4Sb3复合粉末，通过放电等离子烧结(SPS)手段获得了成型良好的块体材料。
主要研究内容和结果如下：1.以高纯锌粉和锑粉为原料，按照化学计量比Zn过量1.2at%，得到β-Zn4Sb3和ZnSb 两相混合物，Zn过量2.5at%时反应得到单相β-Zn4Sb3。
继续增加Zn的含量后，产物中出现了单质Zn。
2.分别采用机械混合法和化学水解法制备获得TiO2/β-Zn4Sb3复合粉末，经SPS烧结成型后，致密度分别达到95%以上和90%以上。
随着TiO2含量的增加，复合材料的电导率下降、Seebeck系数增加、热导率降低。
3.作为一种异质结构，TiO2的引入降低了载流子的迁移率，有助于提高复合材料的Seebeck系数，降低材料的电导率；随着TiO2含量的增加，材料内部对声子和载流子的散射作用不断增强，从而显著降低了复合材料的热导率。
在实验范围内，TiO2第二相含量为7%(化学法)和5%(机械法)的复合块体材料在360o C左右时的ZT值达0.68和0.71，比单相β-Zn4Sb3提高了19%和25%。
关键词：热电材料；β-Zn4Sb3；放电等离子烧结；Preparation and Thermoelectric Properties of TiO2/β-Zn4Sb3CompositeAbstractThermoelectric materials can realize coupling and direct conversion between heat and electric energy,which have been used in power generation and environmental friendly refrigeration system.β-Zn4Sb3is one of the promising thermoelectric materials in the moderate temperature range.Because ofβ-Zn4Sb3is a heavily doped compound,doping seems difficult to change the carrier transport properties.Form a composite by adding a second phase can improve the ZT value by decreasing the thermal conductivity.In this thesis,a melting method followed cooling down slowly to prepare pureβ-Zn4Sb3. Besides,by mechanical mixing and chemical hydrolysis method to prepare a series of TiO2/β-Zn4Sb3composite with different TiO2contents.The bulk materials were obtained by SPS process.The following results were achieved:1.By using high purity zinc and antimony powder as raw material,single-phase β-Zn4Sb3is obtained when zinc is2.5at%excessive.If zinc is1.2at%excessive,the product is the mixture ofβ-Zn4Sb3and ZnSb.And if zinc is more than3at%,we can obtain elemental Zn besidesβ-Zn4Sb3.2.The TiO2/β-Zn4Sb3composite powder were obtained by mechanical mixing and chemical hydrolysis.The density above95%or90%of the bulk materials were obtained after SPS process.With the increase of TiO2contents,the electrical conductivity and the thermal conductivity decrease while the Seebeck coefficient increase.3.As a heterogeneous structure,the introduction of TiO2can reduce the carrier mobility, helps to improve the Seebeck coefficient of composite materials.With the increase of TiO2 contents,the scattering of phonon is strengthened.And thus,the thermal conductivity is also decrease.In the experimental range,The ZT value of the composite contains7%TiO2(by chemical hydrolysis)and5%TiO2(by mechanical mixing)reach0.68and0.71in the vicinity of360o C,which is19%and25%increase than that of single-phaseβ-Zn4Sb3.Key words:thermoelectric materials;β-Zn4Sb3;SPS;目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1研究背景及意义 (1)1.2热电效应及其原理 (2)1.2.1热电转化三效应 (2)1.2.2热电效应基本原理 (4)1.2.3热电性能参数 (5)1.3热电材料研究进展 (6)1.3.1传统热电材料 (6)1.3.2新型热电材料 (7)1.3.3β-Zn4Sb3热电材料 (9)1.4β-Zn4Sb3热电材料制备方法 (11)1.5β-Zn4Sb3热电材料研究进展 (12)1.6本文的研究内容及思路 (12)第2章实验方法与实验设备 (13)2.1样品的制备方法 (13)2.1.1粉末制备 (13)2.1.2粉末成型 (13)2.2样品的表征方法 (14)2.2.1XRD物相分析 (14)2.2.2扫描电子显微镜分析 (14)2.3样品的热电性能测试 (15)2.3.1Seebeck系数测试 (15)2.3.2电导率测试 (16)2.3.3热导率测试 (17)2.4本章小结 (18)第3章β-Zn4Sb3热电材料的制备与表征 (19)3.1单相β-Zn4Sb3粉末的制备 (19)3.2合成产物的表征 (20)3.2.1XRD表征 (20)3.2.2热稳定性 (21)3.3粉末成型 (22)3.3.1放电等离子烧结（SPS） (22)3.3.2烧结参数对样品密度的影响 (22)3.4β-Zn4Sb3块体材料的表征与热电性能 (23)3.4.1XRD表征 (23)3.4.2热电性能 (24)3.5本章小结 (27)第4章机械混合法制备TiO2/β-Zn4Sb3及其性能研究 (28)4.1实验方法 (28)4.2产物表征 (29)4.2.1XRD表征 (29)4.2.2SEM表征 (31)4.2.3块体材料的密度 (32)4.3TiO2/β-Zn4Sb3复合材料热电性能 (32)4.3.1TiO2/β-Zn4Sb3复合材料电性能 (33)4.3.2TiO2/β-Zn4Sb3复合材料热性能 (35)4.3.3ZT值 (38)4.4本章小结 (39)第5章化学水解法制备TiO2/β-Zn4Sb3及其性能研究 (40)5.1实验方法 (40)5.2实验原理 (41)5.3产物表征 (41)5.3.1XRD表征 (41)5.3.2SEM表征 (43)5.3.3块体复合材料的密度 (44)5.4TiO2/β-Zn4Sb3复合材料热电性能 (45)5.4.1TiO2/β-Zn4Sb3复合材料电性能 (45)5.4.2TiO2/β-Zn4Sb3复合材料热性能 (48)5.4.3ZT值 (51)5.5本章小结 (52)第6章结论与展望 (54)6.1结论 (54)6.2展望 (54)参考文献 (55)致谢 (59)华东理工大学硕士学位论文第1页第1章绪论1.1研究背景及意义当今世界，能源是经济发展和社会发展的原动力，同时它也是提高人民生活水平极其重要的物质条件。
掺杂Bi_的β-Cu2Se_薄膜的微观结构与热电性能
表面技术第52卷第10期掺杂Bi的β-Cu2Se薄膜的微观结构与热电性能周政旭，陈雨，宋贵宏*，胡方，吴玉胜*，尤俊华（沈阳工业大学 材料科学与工程学院，沈阳 110870）摘要：目的探究在β-Cu2Se薄膜中掺杂元素Bi对其组织结构及其热电性能的影响，探求Bi元素对载流子传输过程和热电性能的影响规律，为将来该类热电薄膜的研究和应用提供宝贵的经验。
方法使用粉末烧结制得Cu-Bi-Se合金靶材，使用磁控溅射的方法在含有SiO2层的单晶Si衬底上制备了不同Bi含量的β-Cu2‒x Bi x Se热电薄膜。
利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪分别研究了沉积薄膜的XRD谱、表面与截面形貌以及元素含量与分布。
利用LSR-3电阻率/塞贝克系统测量了沉积薄膜的Seebeck系数与电导率。
利用霍尔试验测量了沉积薄膜的室温载流子浓度和迁移率。
结果沉积薄膜主要由单一的β-Cu2Se相构成，在Bi掺杂量最大为1.07%（原子数分数）的薄膜还含有非常少量的α-Cu2Se相；在β-Cu2Se相薄膜中Bi的掺杂没有生成单质相而是替换点阵中的Cu而形成替位式固溶体。
在沉积的β-Cu2‒x Bi x Se薄膜中，([Bi]+[Cu])/[Se]＞2.0且具有p型导电特征。
随着温度的增加，电导率降低而Seebeck系数增加，彰显沉积薄膜的简并或半简并半导体的导电特性。
当温度低于225 ℃时，沉积薄膜功率因子随Bi掺杂量的增加而增大；当温度高于225 ℃时，掺杂量为0.29%（原子数分数）的薄膜具有最大的功率因子，进一步增加Bi掺杂量，沉积薄膜的功率因子却逐渐减小。
结论使用磁控溅射的方法可制备β-Cu2Se薄膜，掺杂适量的Bi可显著提高薄膜的功率因子。
关键词：热电薄膜；β-Cu2Se薄膜；Bi掺杂；Seebeck系数；载流子浓度中图分类号：TB34 文献标识码：A 文章编号：1001-3660(2023)10-0278-09DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2023.10.023Microstructure and Thermoelectric Properties of Bi-doped β-Cu2Se Film ZHOU Zheng-xu, CHEN Yu, SONG Gui-hong*, HU Fang, WU Yu-sheng*, YOU Jun-hua(School of Materials Science and Technology, Shenyang University of Technology, Shenyang 110870, China)ABSTRACT: The Cu2Se material has attracted more attentions in the field of thermoelectric materials due to its high figure of merit, "electronic crystal phonon liquid" structure, rich constituent elements in the crust, low price and other advantages.Compared with bulk material, the film with a nearly two-dimensional structure can effectively improve the Seebeck coefficient and reduce the thermal conductivity, showing excellent thermoelectric properties. At present, the main methods to improve the thermoelectric properties include element doping, composites containing nano-sized second phase, low dimensionalization, nano structure, etc. Element doping can modulate the carrier concentration and change the energy band structure, further modulating收稿日期：2022-09-05；修订日期：2023-02-22Received：2022-09-05；Revised：2023-02-22基金项目：国家自然科学基金项目（51772193）；辽宁省“兴辽英才计划”项目（XLYC2008014）Fund：Supported by the National Natural Science Foundation of China (51772193); Supported by Liaoning Province "Xingliao Talents Program" (XLYC2008014)引文格式：周政旭, 陈雨, 宋贵宏, 等. 掺杂Bi的β-Cu2Se薄膜的微观结构与热电性能[J]. 表面技术, 2023, 52(10): 278-286.ZHOU Zheng-xu, CHEN Yu, SONG Gui-hong, et al. Microstructure and Thermoelectric Properties of Bi-doped β-Cu2Se Film[J]. Surface Technology, 2023, 52(10): 278-286.*通信作者（Corresponding author）第52卷第10期周政旭，等：掺杂Bi的β-Cu2Se薄膜的微观结构与热电性能·279·the Seebeck coefficient and electrical conductivity. Therefore, element doping has been proved to be one of the most effective methods to improve the thermoelectric properties of materials. Bi has a larger atomic radius compared with Cu. This means that doping Bi may cause lattice distortion and more point defects in Cu2Se lattice. At the same time, phonons are scattered in transmission due to mass fluctuation and periodic stress field destruction due to Bi doping, thus reducing the thermal conductivity. Thus, Bi doping helps to improve the thermoelectric performance of materials. In this work, The β-Cu2‒x Bi x Se thermoelectric films with different Bi contents were prepared by magnetron sputtering on single crystal Si substrate containing SiO2 layer with high vacuum powder sintered Cu-Bi-Se alloy target. The phase composition of deposited films was determined by XRD patterns and the surface and cross-sectional morphology of deposited films was observed by SEM. The content and distribution of the constituent elements were measured and analyzed by EDS. The Seebeck coefficient and electrical conductivity of deposited films were measured by LSR-3 resistivity and Seebeck system. The carrier concentration and mobility of deposited films at room temperature were measured by Hall experiments. The results showed that deposited films were mainly composed of single β-Cu2Se phase at room temperature. The films with the maximum Bi doping amount of 1.07at.% also contained very small amount of α-Cu2Se phase and β-Cu2Se phase. Cu atom in β-Cu2Se lattice was substituted by Bi atom and (Cu,Bi)2Se solid solution formed in the deposited films. The deposited β-Cu2‒x Bi x Se films with ([Bi]+[Cu])/[Se]>2.0 possessed p-typed conductive characteristics. In the range of measured temperature from 25 to 395 ℃, the electrical conductivity decreased and the Seebeck coefficient increased with increasing measured temperature, showing the conductive properties of degenerate or semi-degenerate semiconductors. The carrier concentration and electrical conductivity decreased, but the mobility and Seebeck coefficient increased with increasing Bi content in deposited films at room temperature. The power factor of the Bi-doped films was higher than that of the films without Bi. The power factor of the deposited film increased with Bi content increasing to 225 ℃. Above 225 ℃, the film with doping amount of 0.29at.% Bi had the highest power factor and the power factor of deposited film decreased gradually with further increasing Bi content. The power factor of β-Cu2Se film can be significantly enhanced by doping a proper amount of Bi in films.KEY WORDS: thermoelectric material; β-Cu2Se film; doping Bi; Seebeck coefficient; carrier concentration热电材料可以实现热能与电能的互相转换，在作为发电与制冷设备领域中受到了越来越多的关注。
Sb2Te3基热电薄膜的研究进展
第49卷第6期2021年6月硅酸盐学报Vol. 49，No. 6June，2021 JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.20200617Sb2Te3基热电薄膜的研究进展易文1,2，赵永杰1，王伯宇1，周志方2，李亮亮2，李静波1(1. 北京理工大学材料学院, 北京 100081；2. 清华大学材料学院，北京 100084)摘要：基于热电薄膜的微型热电器件在微区制冷、温差发电等领域具有广阔应用前景。
具有高功率因子、ZT值的热电薄膜对微型热电器件的性能至关重要。
Sb2Te3基材料是室温下性能优异的p型热电材料。
然而，目前Sb2Te3基薄膜的热电性能仍然不能满足实际应用的需求。
简述了热电材料研究的相关背景，介绍了Sb2Te3的晶体结构，概述了Sb2Te3基薄膜的常用制备技术，从提高功率因子和降低热导率2方面综述了提高Sb2Te3基薄膜热电性能的方法。
重点介绍了材料组织、微观结构与热电性能的关系，即缺陷、择优取向、纳米颗粒、超晶格、有机无机杂化等对Sb2Te3基薄膜热电性能的影响。
此外，对Sb2Te3基热电薄膜的发展方向予以展望。
关键词：热电薄膜；碲化锑；热电性能；功率因子；热导率中图分类号：TB34 文献标志码：A 文章编号：0454–5648(2021)06–1111–14网络出版时间：2021-04-06Research Progress on Antimony Telluride Based Thermoelectric Thin FilmsYI Wen1,2, ZHAO Yongjie1, WANG Boyu1, ZHOU Zhifang2, Li Liangliang2, Li Jingbo1(1. School of Materials Science and Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China;2. School of Materials Science and Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China)Abstract: Micro thermoelectric devices based on thermoelectric films have promising applications in various fields such as micro-zone refrigeration and power generation. Thermoelectric films with high power factor and large ZT values are critical materials in these devices. Sb2Te3-based materials are outstanding p-type thermoelectric materials at room temperature. However, the thermoelectric properties of Sb2Te3-based thin films cannot meet the requirement of practical applications. The research background of thermoelectric materials is briefly introduced, the crystal structure of Sb2Te3 is discussed, the preparation techniques of Sb2Te3-based thin films are outlined, and the methods of improving the power factor and reducing the thermal conductivity of Sb2Te3-based thin films are summarized. In particular, the effects of microstructure on thermoelectric properties are focused on to elucidate the mechanism of improving thermoelectric properties of the films, which includes defects, preferential orientation, nanoparticles, superlattice, organic-inorganic hybridization, and so on. In addition, the future research directions for Sb2Te3-based thermoelectric thin films are discussed.Keywords:thermoelectric thin film; antimony telluride; thermoelectric property; power factor; thermal conductivity当前，能源危机、全球变暖、环境污染等问题日益严重，因此，寻找资源丰富、环境友好的新能源材料，并实现能源的高效利用至关重要[1-3]。
半导体热电转换材料的发展现状与未来发展趋势_概述说明
半导体热电转换材料的发展现状与未来发展趋势概述说明1. 引言1.1 概述半导体热电转换材料是一种具有强大潜力的功能性材料，在能源转换和节能领域具有广泛的应用前景。
热电转换技术可以将废热直接转化为电能，从而提高能源利用效率，减少对环境的不良影响。
随着社会经济的发展和对可再生能源的需求日益增长，人们对于半导体热电转换材料的关注度也在不断提高。
1.2 文章结构本文将首先介绍半导体热电转换材料的发展现状，包括其研究历史、常见的材料类型以及已有的应用和成就。
然后，我们将重点探讨该领域关键性要点，包括评估参数、制备技术进展以及结构与晶格调控对性能的影响。
接下来，我们将进行可行性与商业化前景分析，讨论技术上的挑战与解决方案，并评估市场需求和应用领域潜力。
最后，我们将展望未来发展趋势，并提出进一步研究方向和政策支持的建议。
1.3 目的本文旨在全面介绍半导体热电转换材料的发展现状，并分析其未来的发展趋势和商业化前景。
通过对该领域关键性要点和可行性进行深入探讨，我们希望为进一步推动该技术的研究和应用提供有益信息和启示。
同时，本文也将提出多学科交叉合作和创新推动发展的建议，以期促进半导体热电转换材料领域的持续进步和突破。
2. 半导体热电转换材料的发展现状2.1 研究历史和背景半导体热电转换材料是一种能够将废热转化为电能的材料。
其原理基于Seebeck 效应，即在温度差下产生的电压差。
早在19世纪初期，科学家们就开始对热电效应进行了研究并提出了相关理论。
随着技术的进步，人们对半导体热电转换材料的兴趣逐渐增加，并在工业和航天领域中实现了一些应用。
2.2 常见的半导体热电转换材料目前，常见的半导体热电转换材料主要包括铋锑合金、硒系化合物、铢碲化合物等。
这些材料具有较高的载流子迁移率和较低的热导率，因此可以实现较高的热电效率。
2.3 已有的应用和成就半导体热电转换材料已经在多个领域取得了一些应用和成就。
例如，在宇航领域，半导体热电模块可以将宇宙航天器上产生的废热转化为电能，从而延长航天器的寿命。
热电材料课件
等等。。。
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三、我现阶段所涉及的方面（皮毛）
1、实验部分 BaSi2的制备
计算 称量（电子称） 熔炼（真空电弧炉） XRD
测热电性能（PPMS）
压片
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2、计算部分（软件模拟）
Linux系统 WIEN2k软件
得到态密度（DOS） 能带(Bandstructure) 赛贝克系数（S） 电导率( )
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⑧ 可以在任意角度下工作：热电制冷器可以再任意 角度和零重力状态下工作。所以，在航天器械中 应用非常广泛。
⑨ 简单方便的能源供给：热电制冷器能够直接使用 直流电源，并且加载电源的电压和电流能够在很 大范围内变化。在许多条件下，还可以使用脉冲 宽度调制。
⑩ 点制冷：应用热电制冷器，可以做到对单独的单 元或者很小的区域进行制冷，因此可以避免冷却 整个封装器件或外壳时可能造成的能源浪费。
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（3）利用seebeck效应，由热生电
温差发电材料，主要有ZnSb、PbTe、GeTe、SiGe等合金材料。
半导体温差发电机的特点是：无噪声、无磨损、无振动、可
靠性高、寿命长；维修方便；易于控制和调节，可全天候工
作；可替代电池。
半导体温差发电机的热源：煤油、石油气以及利用Pu238、
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3、软件模拟与实验的结合
origin软件 Kaleidagraph软件
sr209200/3、/28 Po210等放射性同位素。
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4、帕尔贴(Peltier)效应
（1）定义：即电流通过两个不同导体形成的接点时，接点 处会发生放热或吸热现象，称为Peltier效应。又称第二 热电效应。
BaSi2晶体结构及X射线衍射谱的研究
应 的 Ｂ 阳 离 子 配 位 。相 邻 的 四 面 体 的 间 距 约 为 ａ
Ｓ— Ｓ 键长 的 １ ５倍 。 ｉ ｉ ．
表 １ 正 交 相 Ｂ Ｓ 的 晶 格 常 数 及 晶 胞 中 原 子 的 位 置 ］ ａｉ 。
Ｔ ａ ｅ １ Ｔｈｅ ｌ ｔｉｅ ｃ ｎｓ ａ ｓ ａ ｔ ｍ ｉ ｏｏ ｄ ｎａ ｅ ｆｏ ｔ ｏｒ ｏｍ ｂｉ Ｓ ２。 ｂｌ ａ ｔｃ ｏ ｔ ｎｔ ｎｄ ａ ｏ ｃ ｃ ｒ ｉ ｔ ｓ ｏ ｒ ｈ ｈ ｃ Ｂａ ｉ［］
摘 要 ： 基 于 汤 姆 逊 弹 性 散 射 理 论 导 出 了计 算 衍 射
峰 强度 的具 体 表 达 式 ， 算 并得 到 了 Ｂ Ｓ 粉 晶 的 Ｘ 计 ａｉ
射 线 衍 射 谱 图 ， 究 了 影 响 粉 晶 Ｘ 射 线 衍 射 谱 线 位 研 置、 强度 和 形 状 的 因 素 。 给 出 了 校 验 及 修 正 粉 晶 衍 射
这些实验 研究 过程 中 ， 于 ｘ射 线衍 射 （ Ｒ 表 征 的 用 Ｘ Ｄ） 谱 图都 是 以 Ｋ． Ｊｎ ｏ Ｈ． ａ ｚｎ等 人 解析 的 晶体 结 构［ 为 ６ 基 础计 算 所 得 的。最 近 ， Ｇ ｅ ｅ 等 人 重 新 解 析 了 Ｔ． ｏ ｂｌ Ｂ Ｓ。 晶体结 构 ， 到 了更 为精 确 的 数 据 ， ａｉ的 得 ］ 为进 一
助
材
料
２１ 年第１ 期（１ ００ Ｏ ４） 卷
Ｂ Ｓ２ ａ ｉ 晶体 结 构 及 Ｘ射 线 衍 射 谱 的研 究
郝正 同 ， 谢 泉 杨 子 义 ，
（ ． 州大学 理学 院 ， 型光 电子材料 与技术 研究 所 ， １贵 新 贵州 贵阳 ５ ０ ２ ； ５０ ５ ２ 绵 阳师范学 院 物理 与电子 工程学 院 ， ． 四川 绵 阳 ６ １ ０ ） ２ ０ ０
《Ⅱ-Ⅵ族半导体异质结构中的激子及其压力效应》范文
《Ⅱ-Ⅵ族半导体异质结构中的激子及其压力效应》篇一一、引言随着纳米科技的飞速发展，半导体异质结构因其独特的电子和光学性质，在光电子器件、光催化、太阳能电池等领域具有广泛的应用前景。
其中，Ⅱ-Ⅵ族半导体异质结构以其优良的物理和化学性质备受关注。
本文将重点探讨Ⅱ-Ⅵ族半导体异质结构中的激子特性及其在压力作用下的效应。
二、Ⅱ-Ⅵ族半导体异质结构概述Ⅱ-Ⅵ族半导体包括CdS、ZnSe等，它们由第二周期的Ⅱ族元素（如Cd、Zn）和Ⅵ族元素（如S、Se）组成。
这些材料具有直接或间接带隙的能带结构，在光照下可产生光生激子（即电子-空穴对）。
当不同Ⅱ-Ⅵ族半导体材料形成异质结构时，由于能带结构的差异，可以产生丰富的电子和光学现象。
三、激子特性在Ⅱ-Ⅵ族半导体异质结构中，激子是一种重要的物理现象。
当光照射到材料表面时，材料中的电子会从价带跃迁到导带，并在价带中留下一个空穴，从而形成电子-空穴对（即激子）。
激子具有一定的能量和寿命，可以通过重组或其他机制将能量传递给其他粒子或能量转移。
在Ⅱ-Ⅵ族半导体异质结构中，激子的形成和迁移过程受到多种因素的影响，如能带结构、材料界面等。
四、压力效应当对Ⅱ-Ⅵ族半导体异质结构施加压力时，会对其中的激子产生显著的影响。
首先，压力可以改变材料的能带结构，从而影响激子的形成和迁移过程。
其次，压力还可以改变材料中的电子密度和电子迁移率，进一步影响激子的行为。
此外，压力还可以改变材料的光学性质，如吸收光谱、发光光谱等。
因此，研究压力作用下Ⅱ-Ⅵ族半导体异质结构中的激子特性具有重要意义。
五、实验与结果为研究Ⅱ-Ⅵ族半导体异质结构中的激子及其压力效应，我们采用了先进的实验技术，如光谱分析、扫描隧道显微镜等。
通过施加不同的压力，我们观察到激子的行为发生了明显的变化。
在压力作用下，激子的寿命缩短，重组速率加快。
同时，我们也观察到材料的吸收光谱和发光光谱在压力作用下发生了变化。
这些结果为我们提供了深入理解压力对Ⅱ-Ⅵ族半导体异质结构中激子特性的影响。
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２１ 年 １ ０１ ２月
综述
Ｓ ｍｍａ ｚ ｔ ｎ ｕ ｉ ｒ ａｉ ｏ
Ｖｏ ． Ｎｏ６ １８ ．
Ｄ ｅ ｍｂ ｒ Ｏｌ ｅ ｅ ｅ ２ １
新型半导体材 料 Ｂ Ｓｚ ａ ｉ的结构 及其 热电性能 的研究冰
徐虎 ，谢泉 ，杨 子 义 ， 熊锡 成
（ 贵州大学新型光电子材料研究所，贵州大学理学院，贵州 贵 阳 ５０ ２） ５ ０５
：Ｔ ｏ ． Ｎ３ ４２
文 献 标 识 码 ：Ａ
文 童 编 号 ：１ １ —１ １ 【０ ）０ — ０ ０ ０ ８２ ９ ８ ２ １ １ ６０ ６— ７
０ 引言
收稿 日期 ：０ １ － １ ２ １－ １ ｄ１ 基金项 目： 国家 自然科学基金项 目（ ７ ６０ ）科技部 ６ ６ ０ ２， ０
能 源是 人类 赖 以生成 和发 展 的基 础 ，电能是 应 用最 为 广泛最 为便 利 的能 源形 式 ，而 大部 分 电
国际 合作 专项项 目（０ ８ Ｆ ５ ２０ ， ２０ Ｄ Ａ ２ １）贵州 省科技 攻 关
项 目ｆ 黔科合Ｇ 宇（０ １３ １）贵 州省科技创新 人才团 Ｙ ２ １）０ ５， 队建 设专项 资金项 目ｆ 科合人才 团队（ｏ ４０ ）贵 黔 ２ １）０ ２， １
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摘 要 ：正 交相 的Ｂ Ｓ 是 一种新 型 半导 体材 料 ，具 有较 小的热 传 导 系数 、较 大的 光 学吸收 系数 ａｉ
和适合的带隙值 ，是一种潜在 的热电材料 和理想太阳能电池材料 ，有着广阔的应用前号。文章
介 绍 了正 交￣Ｂ Ｓ ｌａ ｉ 晶体 结 构 、 电学特 性 ，综述 了近 年 来 对其 热 电性 质 的研 究状 况 ，并 就 当前 Ｂ Ｓ￣ 究 中存 在 的 问题 和研 究动 向做 了简要讨 论 。 ａｉ 关键词 ：Ｂ Ｓ２ ａｉ ；晶体 结构 ；热 电性 质 ；热 电材 料
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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能来 自 石化燃料 的转化。随着历史的发展 ，石化 能源 日益枯竭 ，人们在享受便利生活的同时 ，也 面临着能源危机和其所带来 的环境问题 。提高能 源的利用率 、不断开发和利用新的可再生能源 已 成为实现人类社会可持续发展道路上亟待解决 的
阳市 大学生创 业资金项 目（ ０ ０筑科成 大合 同字４ １ ［ １１ ２ －