N型In-Se基半導體的結構與熱電轉換特性.pdf

1、AgInSe2作為一種典型的I–III–VI2黃銅礦結構化合物，其中存在固有的陰陽離子缺陷對(2V-1Ag+In2+Ag)。選擇Zn原子替代其中Ag原子，Zn原子會占位在Ag或者In的晶格位置，從而產生多種反結構缺陷，例ZnAg1+和ZnIn1-缺陷，分別成為施主和受主。這些缺陷對材料的能帶結構和輸運性能會產生很大的影響，從而調控熱電性能。α-In2Se3是一種層狀結構半導體化合物，其中存在1/3 In原子層空位并有少量未成鍵的Se原子

2、，這同樣對優(yōu)化結構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，具體研究成果總結如下：
　　1、根據(jù)化學計量比設計制備Ag1-xInZnxSe2(x=0.025,0.05,0.1)，采用X射線粉末衍射結合GSAS結構精修原子占位情況。通過精修，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，材料Ag1-xInZnxSe2(x=0.1)的ZT值為1.05±0.12，遠遠高于本征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，并對其進行晶體結構和熱電性能研究。實驗發(fā)現(xiàn)Zn有插層到In2Se3中Se-Se層(van der waals)間隙的跡象，但尚需進一步證實。這一插層降低了載流子跨越層隙的阻力，極大地提高了電導率。同時，