Bi2Te3热电材料的制备技术

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《2024年SnTe-In2Te3体系热电材料的制备与性能研究》范文

《2024年SnTe-In2Te3体系热电材料的制备与性能研究》范文

《SnTe-In2Te3体系热电材料的制备与性能研究》篇一一、引言随着全球能源消耗的日益增长,新型高效能源材料及其转换技术的开发成为当今科学研究的重要课题。

其中,热电材料以其独特的性质和潜力,在能源回收、温差发电等领域具有广阔的应用前景。

SnTe-In2Te3体系热电材料因其高效率、低成本和环保特性,受到了广大科研工作者的关注。

本文将重点研究SnTe-In2Te3体系热电材料的制备方法、微观结构及性能特点。

二、材料制备1. 材料选择与配比本实验选用高纯度的SnTe和In2Te3作为原料,通过调整两者的配比,以获得最佳的电性能和热电性能。

2. 制备方法采用固相反应法进行材料的制备。

首先,将SnTe和In2Te3按照一定比例混合,然后在高温下进行烧结,使两者发生固相反应,生成SnTe-In2Te3复合材料。

三、微观结构分析1. 形貌分析通过扫描电子显微镜(SEM)观察SnTe-In2Te3复合材料的微观形貌,发现材料具有均匀的颗粒分布和致密的微观结构。

2. 物相分析利用X射线衍射(XRD)技术对材料进行物相分析,结果表明材料中主要物相为SnTe和In2Te3,且两者在高温烧结过程中形成了固溶体。

四、性能研究1. 电性能研究通过测量材料的电阻率、塞贝克系数等电性能参数,发现SnTe-In2Te3复合材料具有较高的电导率和塞贝克系数,表明其具有较好的电性能。

2. 热电性能研究对材料的热电性能进行研究,发现SnTe-In2Te3复合材料具有较高的热电优值(ZT值),表明其具有较好的热电转换效率。

此外,材料的热稳定性较好,可在较宽的温度范围内保持较高的热电性能。

五、结论本文通过固相反应法制备了SnTe-In2Te3体系热电材料,并对材料的微观结构和性能进行了研究。

结果表明,该材料具有均匀的颗粒分布、致密的微观结构和较高的电性能及热电性能。

此外,材料还具有较好的热稳定性,可在较宽的温度范围内保持较高的热电性能。

Bi2Te3基热电材料的制备及性能调控的研究

Bi2Te3基热电材料的制备及性能调控的研究

Bi2Te3基热电材料的制备及性能调控的研究Bi2Te3是一种重要的热电材料,具有良好的热电性能,因此在热电领域被广泛应用。

本文主要介绍了Bi2Te3基热电材料的制备方法以及性能调控的研究。

首先,Bi2Te3基热电材料的制备方法有多种,常见的有传统的熔炼法、热喷涂法、化学气相沉积法等。

熔炼法是最常用的制备方法之一。

它通过将适量的Bi和Te溶解在一起,然后在高温下熔炼,最后通过冷却形成Bi2Te3晶体。

热喷涂法是一种快速制备大面积Bi2Te3薄膜的方法。

它通过将Bi2Te3的粉末加热到高温,然后通过喷嘴喷射到基底上,形成连续的Bi2Te3薄膜。

化学气相沉积法是一种较新的制备方法,它通过将Bi和Te的有机物在高温下分解,然后使其在基底上重新结晶形成Bi2Te3薄膜。

Bi2Te3基热电材料的性能调控主要包括微结构调控、化学成分调控和外界条件调控三个方面。

微结构调控是通过改变Bi2Te3的晶粒尺寸和形貌来调节其热电性能。

研究表明,当Bi2Te3的晶粒尺寸较小且形貌为片状时,其热电性能更优越。

因此,可以通过调节制备方法中的晶体生长条件来控制晶粒尺寸和形貌。

化学成分调控是通过改变Bi2Te3的化学成分来调节其热电性能。

例如,在Bi2Te3中引入杂质可以调节其导电性和热导率,从而提高其热电效应。

外界条件调控是通过改变Bi2Te3的外界环境来调节其热电性能。

例如,改变Bi2Te3的温度和压力可以改变其电阻率和热导率,进而影响其热电性能。

Bi2Te3基热电材料的性能调控研究主要目的是提高其热电效应,从而提高其热电转换效率。

研究表明,Bi2Te3的热电转换效率与其热导率和电导率之间的比值有关。

因此,提高Bi2Te3的热电效应的方法主要有两个方面:一是降低其热导率,二是提高其电导率。

降低热导率的方法包括减少晶体缺陷、提高晶体质量、增加晶界和介质散射等。

提高电导率的方法包括引入杂质、控制载流子浓度、优化掺杂等。

通过以上方法的综合调控,可以显著提高Bi2Te3的热电效应。

《低温液相烧结法制备高性能p型(Bi,Sb)2Te3热电材料》

《低温液相烧结法制备高性能p型(Bi,Sb)2Te3热电材料》

《低温液相烧结法制备高性能p型(Bi,Sb)2Te3热电材料》篇一一、引言热电材料作为新兴功能材料,其在热能与电能之间相互转换的独特性质,使其在能源领域具有广泛的应用前景。

其中,p型(Bi,Sb)2Te3热电材料因其优异的热电性能和相对较低的制造成本,受到了研究者的广泛关注。

本文将重点介绍一种低温液相烧结法制备高性能p型(Bi,Sb)2Te3热电材料的工艺流程和关键技术。

二、实验原理低温液相烧结法是利用液相反应与烧结相结合的方法,通过在较低的温度下实现材料的烧结与致密化。

在制备p型(Bi,Sb)2Te3热电材料的过程中,通过调整Bi、Sb的掺杂比例和烧结过程中的温度、压力等参数,实现对材料性能的优化。

三、实验过程1. 材料选择与准备:选用高纯度的Bi、Sb、Te原料,按照一定的比例混合后进行研磨,以获得均匀的混合粉末。

2. 低温液相烧结:将混合粉末置于低温环境中,通过液相反应使原料充分反应并形成(Bi,Sb)2Te3化合物。

随后进行烧结,使材料致密化。

3. 性能优化:通过调整Bi、Sb的掺杂比例和烧结过程中的温度、压力等参数,优化材料的性能。

四、实验结果与分析1. 实验结果:采用低温液相烧结法制备的p型(Bi,Sb)2Te3热电材料具有较高的电导率和赛贝克系数,以及较低的热导率。

此外,材料还具有较好的稳定性和重复性。

2. 结果分析:通过对实验结果的分析,发现Bi、Sb的掺杂比例对材料的性能具有显著影响。

适量的Bi、Sb掺杂可以提高材料的电导率和赛贝克系数,降低热导率。

此外,烧结过程中的温度、压力等参数也对材料的性能产生一定影响。

五、结论本文采用低温液相烧结法制备了高性能p型(Bi,Sb)2Te3热电材料,通过对实验过程和结果的分析,得出以下结论:1. 低温液相烧结法可以实现p型(Bi,Sb)2Te3热电材料的低温制备和致密化,有效提高材料的性能。

2. Bi、Sb的掺杂比例对材料的性能具有显著影响,适量的掺杂可以提高材料的电导率和赛贝克系数,降低热导率。

《低温液相烧结法制备高性能p型(Bi,Sb)2Te3热电材料》

《低温液相烧结法制备高性能p型(Bi,Sb)2Te3热电材料》

《低温液相烧结法制备高性能p型(Bi,Sb)2Te3热电材料》篇一一、引言随着科技的飞速发展,热电材料因其独特的性能在能源转换与利用领域得到了广泛关注。

p型(Bi,Sb)2Te3热电材料作为其中的一种重要代表,具有优异的热电性能和广泛的应用前景。

本文将介绍一种新型的制备方法——低温液相烧结法,以制备高性能p型(Bi,Sb)2Te3热电材料。

二、低温液相烧结法的基本原理低温液相烧结法是一种通过液相介质中的化学反应和烧结过程来制备材料的方法。

在制备p型(Bi,Sb)2Te3热电材料时,该方法主要利用低熔点的金属盐作为介质,将Bi、Sb等元素溶解在液相中,并通过化学反应生成(Bi,Sb)2Te3化合物。

随后,通过降低温度使液相固化,实现烧结过程。

三、制备过程及关键技术1. 原料选择与预处理:选择高纯度的Bi、Sb和Te元素作为原料,并进行适当的预处理,如研磨、混合等。

2. 液相反应:将预处理后的原料与低熔点金属盐混合,在一定的温度和压力下进行液相反应,生成(Bi,Sb)2Te3化合物。

3. 烧结过程:降低温度使液相固化,实现烧结过程。

在烧结过程中,需要控制温度、压力和时间等参数,以保证产物的质量和性能。

4. 后处理:对烧结后的产物进行后处理,如清洗、干燥、研磨等,以提高产物的纯度和性能。

四、性能分析与优势采用低温液相烧结法制备的p型(Bi,Sb)2Te3热电材料具有以下优势:1. 高纯度:原料经过严格选择和预处理,可确保产物的纯度。

2. 均匀性:通过液相反应和烧结过程,可实现产物的均匀性和致密性。

3. 优异性能:制备出的p型(Bi,Sb)2Te3热电材料具有优异的热电性能,如高电导率、高热导率和低的热电势损失等。

4. 制备成本低:低温液相烧结法工艺简单、操作方便,可降低生产成本。

五、应用前景与展望p型(Bi,Sb)2Te3热电材料具有广泛的应用前景,如在能源转换、能源存储和能源管理等领域具有潜在的应用价值。

溶剂热法合成Sb2Te3基热电材料

溶剂热法合成Sb2Te3基热电材料

武汉理工大学硕士学位论文溶剂热法合成Sb<,2>Te<,3>基热电材料姓名:朱新宏申请学位级别:硕士专业:材料学指导教师:唐新峰20070501系数可达400VKl。

由于Half-Heusler合金具有良好的导电性,表现出较大的热电优值,因而它成为一类具有相当潜力的热电材料【4143】。

通常认为在300K左右,其热电性能达到最大值。

图1.4Sktmerudite的晶体结构Fig.1-4CrystalsI舶K嘲lreofCoSb3图1.5笼合物的晶体结构Fig.1-5CrystalstructureofClathrate但该类材料的制备条件苛刻,通常需要较长时间的退火处理,在Ar气的保护下,800℃下退火,时间需要长达一个星期。

近来,Xia对MCoSb的取代研究表明,在保证Seebeek系数基本不下降的情况下,可有效降低热导率。

图t-6Half-Heusler化合物结构示意图Fig.1—6CrystalstructureofHalf-Heusler(4)Zn4sb3热电材料虽然Zn-Sb材料早已被作为热电材料进行了大量的研究【非蛔,但Ij-Zn4Sb3最近几年才被发现是具有很高热电性能的材料。

由于其ZT值可达1.3,因而有可能成为另一类有前途的热电材料。

13-Zn4Sb3具有复杂的菱形六面体结构,晶胞中有12个Zn原子4个Sb原子具有确定的位置,另外六个位置Zn原子出现的几率为11%,Sb原子出现的几率为89%。

其结构如图1.7。

因此,实际上这种材料的结构为每个单位晶胞含有22个原子,其化学式可以写成Zn6Sb5。

最新的研究结果表明,ZmSb3是由zn原子,Sb3。

离子和sb产二聚物构成的。

室温下晶格热导率仅为O.65Wm"1K-1,晶格中的空位缺陷起到了决定性的作用。

有人对这种材料从实验和理论计算两个方面进行了研究,认为这种材料具有复杂的且与能量有关的费米面,这有助于在高载流子浓度的情况下得到很高的热电性能指数。

《低温液相烧结法制备高性能p型(Bi,Sb)2Te3热电材料》范文

《低温液相烧结法制备高性能p型(Bi,Sb)2Te3热电材料》范文

《低温液相烧结法制备高性能p型(Bi,Sb)2Te3热电材料》篇一一、引言随着科技的发展,热电材料在能源转换、温差发电等领域的应用越来越广泛。

其中,p型(Bi,Sb)2Te3热电材料因其高效率、低成本的特性,成为了研究的热点。

本文将详细介绍一种低温液相烧结法制备高性能p型(Bi,Sb)2Te3热电材料的方法。

二、实验原理低温液相烧结法是一种制备热电材料的有效方法。

该方法通过在较低的温度下进行烧结,使原料在液相状态下充分反应,从而达到制备高性能热电材料的目的。

在制备p型(Bi,Sb)2Te3热电材料时,我们主要利用了铋(Bi)、锑(Sb)和碲(Te)的物理和化学性质,通过特定的化学配比和烧结条件,使它们在低温液相状态下发生反应,生成性能优良的p型(Bi,Sb)2Te3热电材料。

三、实验过程1. 原料准备:按照所需的化学配比,准备好铋(Bi)、锑(Sb)和碲(Te)的原料。

2. 混合原料:将原料按照一定的比例混合均匀,并加入适量的溶剂,形成均匀的浆料。

3. 烧结:将浆料放入烧结炉中,在低温液相状态下进行烧结。

烧结过程中需控制好温度和时间,以保证原料充分反应。

4. 冷却与处理:烧结完成后,让材料自然冷却至室温。

然后对材料进行清洗、干燥等处理,得到p型(Bi,Sb)2Te3热电材料。

四、结果与讨论通过低温液相烧结法制备的p型(Bi,Sb)2Te3热电材料具有较高的性能。

首先,该材料的电导率较高,有利于提高热电转换效率。

其次,该材料的热电优值较高,表明其具有较好的热电性能。

此外,该制备方法具有较低的能耗和较高的生产效率,为p 型(Bi,Sb)2Te3热电材料的制备提供了新的途径。

在实验过程中,我们发现在烧结过程中控制好温度和时间对制备高性能的p型(Bi,Sb)2Te3热电材料至关重要。

过高的温度可能导致原料过度反应,影响材料的性能;而温度过低则可能导致反应不充分,同样影响材料的性能。

因此,在后续的实验中,我们将进一步优化烧结过程中的温度和时间控制,以提高材料的性能。

12周鑫-毕业论文-纳米Bi2Te3基热电材料的制备及其性能研究

12周鑫-毕业论文-纳米Bi2Te3基热电材料的制备及其性能研究

纳米Bi2Te3基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,相互转换的功能材料。

在利用废热发电、开发无污染制冷系统等领域有着重要的应用前景。

Bi2Te3化合物是研究最早,发展最为成熟、在室温附近性能最好的热电材料之一。

传统方法制备的Bi2Te3基热电材料的热电优值ZT在1左右,理论计算和实验结果都表明纳米化可以大幅度提高材料的热电性能。

本文分别采用水热/溶剂热法和微反应法合成了不同颗粒尺寸,不同形貌的纳米Bi2Te3热电材料。

采用XRD,SEM,TEM等手段研究了所制备材料的物相及微观形貌,并分析了微观形貌形成的机理。

通过热压成型和等离子烧结(SPS)手段获得了成型良好的块体材料,测试了材料的热电性能,对比了不同颗粒尺寸、形貌对材料热电性能的影响并分析了原因。

1. 以Te粉和BiCl3为反应原料,NaBH4为还原剂,NaOH为碱性调节剂,通过水热/溶剂热法分别采用水和无水乙醇作为溶剂,合成了纯的不同颗粒尺寸的Bi2Te3纳米材料。

分析了造成颗粒尺寸差异的原因。

2. 测试了不同颗粒尺寸压片后样品的热电性能,发现较细的纳米颗粒可以提高材料的Seebeck系数,但由于其过低的电导率,导致其功率因子不如颗粒尺寸较大材料。

经过热处理后,两种样品的Seebeck系数都随热处理温度提高而提高,而电导率都随热处理温度先提高后降低。

3. 以Te粉在三正丁基膦(TBP)中的溶液和Bi2O3在油酸中的溶液为反应前驱体,在200℃反应温度的条件下首次通过微反应法合成了Bi2O3纳米热电材料,该材料具有花状的特殊形貌,花瓣为边长为100 nm~200 nm厚度为20 nm的六边形。

研究了反应条件对形貌的影响并分析了花状形貌的形成机理。

4. 通过热压测试性能发现,花瓣状形貌材料压片后得到的规则层状结构可大幅提高材料的Seebeck系数,其电导率低,导致其功率因子不高。

通过等离子烧结后,材料密度提高至理论密度的90%以上,材料的电导率大幅度提高,Seebeck系数也有一定的提高,且在室温下材料的电导率随压片压力(材料密度)的升高而线性提高,但Seebeck 系数随压片压力(材料密度)的升高而线性降低。

《低温液相烧结法制备高性能p型(Bi,Sb)2Te3热电材料》

《低温液相烧结法制备高性能p型(Bi,Sb)2Te3热电材料》

《低温液相烧结法制备高性能p型(Bi,Sb)2Te3热电材料》一、引言随着科技的发展,热电材料在能源转换和高效制冷等方面显示出巨大的应用潜力。

其中,p型(Bi,Sb)2Te3热电材料因其优异的热电性能和相对较低的成本,成为当前研究的热点。

本文旨在探讨低温液相烧结法制备高性能p型(Bi,Sb)2Te3热电材料的工艺过程及其性能特点。

二、材料与方法1. 材料准备制备p型(Bi,Sb)2Te3热电材料所需的主要原料包括铋(Bi)、锑(Sb)和碲(Te)等元素。

通过精确称量各元素的比例,将原料混合均匀,为后续的烧结过程做好准备。

2. 低温液相烧结法低温液相烧结法是一种通过在较低温度下进行液相烧结,以制备出具有优良性能的材料的方法。

在制备p型(Bi,Sb)2Te3热电材料时,将混合原料置于较低温度的液相环境中,通过控制烧结温度、时间和气氛等参数,使原料在液相中发生化学反应,生成目标产物。

3. 性能测试制备出的p型(Bi,Sb)2Te3热电材料需要进行一系列的性能测试,包括X射线衍射分析、扫描电子显微镜观察、热电性能测试等。

通过这些测试,可以评估材料的结构、形貌和性能等。

三、结果与讨论1. 结构与形貌通过X射线衍射分析和扫描电子显微镜观察,发现采用低温液相烧结法制备的p型(Bi,Sb)2Te3热电材料具有典型的层状结构和均匀的微观形貌。

这有利于提高材料的热电性能。

2. 热电性能测试结果表明,采用低温液相烧结法制备的p型(Bi,Sb)2Te3热电材料具有较高的Seebeck系数和电导率,从而具有优异的热电性能。

这主要得益于低温液相烧结法在较低温度下进行的化学反应,有利于原子之间的扩散和晶格的优化。

3. 影响因素烧结温度、时间和气氛等参数对p型(Bi,Sb)2Te3热电材料的性能具有重要影响。

通过优化这些参数,可以进一步提高材料的性能。

此外,原料的纯度和粒度也会影响材料的性能。

因此,在制备过程中需要严格控制这些因素。

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实验容易进行 Bi Te 纳米线的产率高 ZT值较高
2 3
溶剂热法 两步液相反应法
直流电弧等离子体法
离子束溅射技术 电化学原子层外延
直流电弧等离子体法是利用直流 电弧等离子体作为热源对材料进行加 热、蒸发、气化并在收集体表面进行 化学反应,形成超微粉,其实质是化 学气相沉积。
影响ECALE过程的几个因素:
反应电位 反应物浓度 支撑电极 PH值 沉积时间 可能使用的络合剂
这些参数强烈依赖于被沉积元素和所用衬底。
总结
除了以上各种合成方法,还有很多,比如 高压注入法、金属有机化学气相沉积、分 子束外延法(MBE)、连续离子层吸附与反应 (SILAR)、磁控溅射法、蒸镀工艺法、放 电等离子体烧结技术(SPS)等制备热电材料 的技术,我们不再一一赘述。
Thermoelectric Materials
Bi2Te3、Sb2Te3体系 PbTe体系 SiGe体系 CoSb3体系 Zn4Sb3体系
金属硅化物
研究相对成熟 热电性能较好 温度范围适合
Bi2Te3 、Sb2Te3体系适用于低温, 在室温附近热电优值达1,是最好的热电材料, 目前大多数热电制冷元件都适用此类材料。
Methods for Fabricating Bi2Te3
溶剂热法 两步液相反应法 直流电弧等离子体法
粉体
薄膜
离子束溅射技术 电化学原子层外延
溶剂热法
两步液相反应法 直流电弧等离子体法 离子束溅射技术 电化学原子层外延
制备流程图
蒸馏水 NaOH Te粉 NaBH4 添加剂十二烷基苯磺酸 钠(SDBS)或聚乙烯 吡咯烷酮(PVP) BiCl3 蒸馏水 无水 乙醇
Bi2Te3 热电材料的制备技术
第六组
邱晓东 张峰通 李向军 陆 阳 刘 菁 刘满成 崔中越 胡 坤
Background
什么是热电材料呢?
热电材料是种利用固体内部载流子运动 实现热能和电能直接相互转换的功能材料
1823年,德国人塞贝克(Seebeck)发现
有两种不同导体组成的开路中,如果导体的两个结点存在温 度差,这开路中将产生电动势E,这就是塞贝克效应。
混合物在氮气保护 下加热搅拌
Te纳米线
Bi的前驱体溶液
TEM images and size distribution analyses for (A−C) Te and (D−F) Te-rich Bi2Te3 nanowires. The insets in (B) and (E) are HRTEM images for Te and Bi2Te3 nanowires, respectively.
与传统的薄膜制备方法相比ECALE主要有以下优点:
ECALE法所用的主要设备有三电极电化学反应池,恒 电位仪和计算机。工艺设备投资相对小,降低了制备 成本; 作为一种电化学方法,膜可以沉积在设定面积或形 状复杂的衬底上; 作为ALE方法的特例,可以将沉积物的组成元素分成 不同步骤加以沉积,每步只考虑一种元素的沉积,单独 控制。对于沉积过程中所涉及到的各种条件,如沉积 电位、清洗过程、反应物流速、沉积时间等都可以根 据具体要求灵活设定,达到对每一元素沉积参数的最 优化选择;
1834年,法国钟表匠珀耳帖(Peltier)发现
电流流过两种不同导体的界面时,将从外界吸收热量,或向 外界放出热量,这就是帕尔帖效应。
Application
小型无人飞行器,阿波罗登月探测器 美国“旅行者一号”上主电源是温差发电 器 哈勃太空望 远镜:冷却 CCD,减 少噪音影响 汽车废热利用:节能10%以上 热电制冷其它应用:红外探测器、激光器、计算机芯 片、半导体制冷运血箱、冷敷仪、冷冻切片机、呼吸 机、ND:YAG激光手术器、PCR仪等。 俄罗斯米格战斗机配备的AA-8和AA-11系列导弹就采 用热电制冷对红外探测系统进行温控。
溶剂热法 两步液相反应法 直流电弧等离子体法 离子束溅射技术
电化学原子层外延
电化学原子层外延(ECALE)技术将电 化学沉积技术与原子外延技术(ALE)相结合, 是原子层外延的电化学模拟过程,它采用 表面限制生长技术交替电化学沉积组成化 合物的元素的原子层以形成化合物,沉积 物的结构与成分受表面化学控制而不是受 成核与生长动力学控制。
清洗 干燥
搅拌后
搅拌保温
搅拌保温
玻璃容器
反应釜
反应釜
离心机
SDBS做添加剂时不同反应温度下Bi2Te3样品的SEM照片(a)353K (b)432K
PVP做添加剂时不同反应温度下Bi2Te3样品的SEM照片(a)373K (b)473K
相对简单、易于控制、在密闭体系中
需要特殊的高压釜和安全防护措施、
家用冰箱,空调
无振动 无噪音 重量轻
优点
体积小 无污染 无磨损
材料的热电性能一般由热电优值系数ZT描述: ZT=S2σT/κ 其中Z为热电品质因子,T为绝对温度,S为材料的Seebeck 系数,σ为电导率,κ为导热系数。 可以看出,材料要得到高的Z值,应具有高的Seebeck系数、 高的电导率和低的热导率。但在常规材料中这是困难的,因 为三者是耦合的,都是自由电子(包括空穴) 密度的函数。材 料的Seebeck系数随载流子数量的增大而减小,电导率和导 热系数则随载流子数量的增大而增大。热导率包括晶格热导 率κ1和载流子热导率κ2两部分,晶格热导率κ1占总热导率的 90%,所以为增大Z值,在复杂的体系内,最关键的是降低 晶格热导率,这是目前提高材料热电效率的主要途径。
反应物的来源很灵活,只要是含有该元素的可溶 物都可以,而不像MBE、MOVCD等方法对反应物有特 殊要求; 由于沉积的工艺参数(沉积电位、电流等)可控, 故膜的质量重复性、均匀性、厚度和化学计量可精 确控制; 不同与其它热制备方法,ECALE的工艺过程在室温 下进行,最大程度地减小了不同材料薄膜间的互扩 散,同时避免了由于不同膜的热膨胀系数不同而产 生的内应力,保证了膜的质量。
参考文献
Wenshou Wang, James Goebl, Le He, Shaul Aloni, Yongxing Hu, Liang Zhen, and Yadong Yin, Rational Synthesis of Ultrathin n-Type Bi2Te3 Nanowires with Enhanced Thermoelectric Properties. J. AM. CHEM. SOC. 2010.2245 . Fred R. Harris, Stacey Standridge, and David C. Johnson, MOCVD of Bi2Te3, Sb2Te3 and their superlattice structures for thin-film thermoelectric applications, Phys. ReV. B: Condens. Matter 2011, 61, 3091-3097. Murong Lang, Liang He, Faxian Xiu, Xinxin Yu, Jianshi Tang, Yong Wang, Xufeng Kou, Wanjun Jiang, Alexei V. Fedorov, and Kang L. Wang,Revelation of Topological Surface States in Bi2Se3 thin film by Al passivation,ACS Nano 2011, 5, 4698-4703. Kong, D., Dang, W., Cha, J. J., Li, H., Meister, S., Peng, H., Liu, Z.,and Cui, Y. , Few-Layer Nanoplates of Bi2Se3 and Bi2Te3 with Highly Tunable Chemical Potential. Nano Lett. 2010, 10, 2245-2250. Zahid, F., Lake, R. , Thermoelectric Properties of Bi2Te3 Atomic Quintuple Thin Films. Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 212102. Chang-Ran Wang, Wen-Sen Lu, Lei Hao, Wei-Li Lee, Ting-Kuo Lee, Feng Lin, Chun Cheng and Jian-Zhang Chen. Enhanced Thermoelectric Power in Dual-Gated Bilayer Graphene. Phys. Rev. Lett. 2010,107.186602 . Zhang, G. Q. et al.Rational Synthesis of Ultrathin n-Type Bi2Te3 Nanowires with Enhanced Thermoelectric Properties. Nano Lett. 2011, 10, 1021 段兴凯,江跃珍,Bi2Te3纳米粉末的直流电弧等离子体合成,材料科学与工程学报, 2010,20: 337-345. 郜鲜辉,杨君友,朱文,侯杰,纳米热电材料及其ECALE制备方法进展,功能材料,2005,10(36): 1493-1500.
制备流程图
左图:电弧电流对 Bi2Te3粉末的产率 和平均粒径的影响
右图:Ar压力对 Bi2Te3粉末的产率 和平均粒径的影响
气氛可变、温度易控、设备简单、易操作,
2 3
且合成速度快、活性强, 适合于工业化批量生 产。
在制备Bi Te 粉末时,Bi、Te的蒸发速度不
同会引起成份偏差,在制备时须进行成份调 节,调节不当便会对纯度造成影响。
溶剂热法 两步液相反应法 直流电弧等离子体法
离子束溅射技术
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