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氧化钛基半导体热电材料的研究进展
被引量：
1
1
作者
苗蕾
刘呈燕
+1 位作者
周建华
张明
《新能源进展》
2013年第2期115-130,共16页
热电材料—即实现热能和电能之间直接相互转换的一类功能材料,提供了一种制冷或发电的新方法—在解决能源和环境危机问题上正在扮演越来越重要的角色。传统的三维材料中,由于几个决定热电性能的关键物理参数相互关联,使得现有热电材料...
热电材料—即实现热能和电能之间直接相互转换的一类功能材料,提供了一种制冷或发电的新方法—在解决能源和环境危机问题上正在扮演越来越重要的角色。传统的三维材料中,由于几个决定热电性能的关键物理参数相互关联,使得现有热电材料很难获得较高热电优值(ZT)。金属氧化物热电材料由于其良好的耐高温性能,是中高温区使用的理想候选者。如果能提高氧化钛基化合物的热电优值,那么氧化钛基化合物将是一类非常优秀的热电材料,因为其不仅具有优良的化学稳定性和热稳定性,而且原材料丰富、不含有毒元素以及制备工艺简单。纳米化能显著降低材料的热导率,是最近二十年提高热电性能的一条主要途径。同时,通过界面和化学组成调控增加与电学性能相关的功率因子也是一种继续提高热电性能的重要方法。本文综述了我们近期对氧化钛基热电材料的研究成果,包括对钛酸盐纳米管较大赛贝克(Seebeck)系数的实验发现,提出利用一维纳米材料独特的空心结构和纳米管层状特殊构造,将两个相关联的物理参数(热导率和电导率)分别调控;通过合成氧化钛基纳米复合材料,研究界面对载流子和声子散射的作用,提出通过载流子能量过滤效应提高其热电性能;采用尿素燃烧法和高温烧结等方法合成具有纳米结构和化学组成调控的氧化钛基化合物,认识化学组成以及界面对声电输运的作用规律;最后介绍能显著提高热电材料功率因子的载流子非对称迁移的理论。
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关键词
氧化钛基材料
热电材料
纳米材料
化学调控
载流子非对称迁移
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职称材料
纳米硅锗热电材料和纳米器件的研究进展
被引量：
4
2
作者
李潮
苗蕾
+2 位作者
刘呈燕
杨恒全
周建华
《新能源进展》
2015年第1期25-32,共8页
近年来,纳米技术逐渐被用来设计和制备硅锗(Si-Ge)热电材料和新型器件。为了提高Si-Ge热电材料的热电性能,研究学者利用各种纳米结构对Si-Ge热电材料进行了理论研究。其中,利用纳米线、超晶格和量子点等结构中的能带机理与散射机理,从...
近年来,纳米技术逐渐被用来设计和制备硅锗(Si-Ge)热电材料和新型器件。为了提高Si-Ge热电材料的热电性能,研究学者利用各种纳米结构对Si-Ge热电材料进行了理论研究。其中,利用纳米线、超晶格和量子点等结构中的能带机理与散射机理,从理论上设计了降低Si-Ge纳米结构热导率和提高其功率因子的途径。同时,高效的Si-Ge纳米热电材料被制备出来,包括纳米块体材料的热电性能得到大幅度提高,室温下薄膜和纳米线的热电性能实现了重大突破。在高性能材料的基础上,新型Si-Ge纳米热电器件的研发除了关注于制备工艺优化外,还包括传热结构和原型器件的设计。
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关键词
硅锗(Si-Ge)
热电材料
纳米结构
ZT值
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职称材料
磁控溅射法制备Si1-xGex/B多层薄膜及其热电性能研究
3
作者
杜鑫
苗蕾
+1 位作者
刘呈燕
王潇漾
《新能源进展》
2016年第5期345-350,共6页
本文通过磁控溅射法制备了一种独特的Si Ge/B五层结构薄膜材料,每层结构包含60 nm的Si60Ge40层和0.55 nm的B层。实验考察了薄膜材料的热电性能,结果表明:B掺杂的溅射时间最佳为30 s;当退火温度为650℃时,薄膜的致密性最好,且在此温度下...
本文通过磁控溅射法制备了一种独特的Si Ge/B五层结构薄膜材料,每层结构包含60 nm的Si60Ge40层和0.55 nm的B层。实验考察了薄膜材料的热电性能,结果表明:B掺杂的溅射时间最佳为30 s;当退火温度为650℃时,薄膜的致密性最好,且在此温度下具有较高的Seebeck系数,最大值为6.75×10-4 V/K,电阻率最小值为1.6×10-5?·m,其功率因子最大值为0.026 W/(m·K2)。
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关键词
热电材料
硅锗薄膜
纳米结构
热电性能
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职称材料
题名
氧化钛基半导体热电材料的研究进展
被引量：
1
1
作者
苗蕾
刘呈燕
周建华
张明
机构
中国科学院广州能源研究所
日本横滨国立大学工程研究生院物理系
出处
《新能源进展》
2013年第2期115-130,共16页
基金
国家自然科学基金青年基金(51172234)
文摘
热电材料—即实现热能和电能之间直接相互转换的一类功能材料,提供了一种制冷或发电的新方法—在解决能源和环境危机问题上正在扮演越来越重要的角色。传统的三维材料中,由于几个决定热电性能的关键物理参数相互关联,使得现有热电材料很难获得较高热电优值(ZT)。金属氧化物热电材料由于其良好的耐高温性能,是中高温区使用的理想候选者。如果能提高氧化钛基化合物的热电优值,那么氧化钛基化合物将是一类非常优秀的热电材料,因为其不仅具有优良的化学稳定性和热稳定性,而且原材料丰富、不含有毒元素以及制备工艺简单。纳米化能显著降低材料的热导率,是最近二十年提高热电性能的一条主要途径。同时,通过界面和化学组成调控增加与电学性能相关的功率因子也是一种继续提高热电性能的重要方法。本文综述了我们近期对氧化钛基热电材料的研究成果,包括对钛酸盐纳米管较大赛贝克(Seebeck)系数的实验发现,提出利用一维纳米材料独特的空心结构和纳米管层状特殊构造,将两个相关联的物理参数(热导率和电导率)分别调控;通过合成氧化钛基纳米复合材料,研究界面对载流子和声子散射的作用,提出通过载流子能量过滤效应提高其热电性能;采用尿素燃烧法和高温烧结等方法合成具有纳米结构和化学组成调控的氧化钛基化合物,认识化学组成以及界面对声电输运的作用规律;最后介绍能显著提高热电材料功率因子的载流子非对称迁移的理论。
关键词
氧化钛基材料
热电材料
纳米材料
化学调控
载流子非对称迁移
Keywords
titania-based materials
thermoelectric materials
nanostructured materials
chemical tuning
asymmetricalcarrier transport
分类号
TK01 [动力工程及工程热物理]
TN377 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
纳米硅锗热电材料和纳米器件的研究进展
被引量：
4
2
作者
李潮
苗蕾
刘呈燕
杨恒全
周建华
机构
中国科学院广州能源研究所
中国科学院大学
出处
《新能源进展》
2015年第1期25-32,共8页
基金
国家自然科学基金(51172234)
广东省产学研项目(2012B091000165)
文摘
近年来,纳米技术逐渐被用来设计和制备硅锗(Si-Ge)热电材料和新型器件。为了提高Si-Ge热电材料的热电性能,研究学者利用各种纳米结构对Si-Ge热电材料进行了理论研究。其中,利用纳米线、超晶格和量子点等结构中的能带机理与散射机理,从理论上设计了降低Si-Ge纳米结构热导率和提高其功率因子的途径。同时,高效的Si-Ge纳米热电材料被制备出来,包括纳米块体材料的热电性能得到大幅度提高,室温下薄膜和纳米线的热电性能实现了重大突破。在高性能材料的基础上,新型Si-Ge纳米热电器件的研发除了关注于制备工艺优化外,还包括传热结构和原型器件的设计。
关键词
硅锗(Si-Ge)
热电材料
纳米结构
ZT值
Keywords
Si-Ge
thermoelectric materials
nanostructure
ZT
分类号
TK01 [动力工程及工程热物理]
TB34 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
磁控溅射法制备Si1-xGex/B多层薄膜及其热电性能研究
3
作者
杜鑫
苗蕾
刘呈燕
王潇漾
机构
中国科学院广州能源研究所
中国科学院大学
桂林电子科技大学
出处
《新能源进展》
2016年第5期345-350,共6页
基金
国家自然科学基金(51572049,51562005)
广东省科技计划项目(2013B050800006)
中国科学院BIC对外合作项目(182344KYSB20130006)
文摘
本文通过磁控溅射法制备了一种独特的Si Ge/B五层结构薄膜材料,每层结构包含60 nm的Si60Ge40层和0.55 nm的B层。实验考察了薄膜材料的热电性能,结果表明:B掺杂的溅射时间最佳为30 s;当退火温度为650℃时,薄膜的致密性最好,且在此温度下具有较高的Seebeck系数,最大值为6.75×10-4 V/K,电阻率最小值为1.6×10-5?·m,其功率因子最大值为0.026 W/(m·K2)。
关键词
热电材料
硅锗薄膜
纳米结构
热电性能
Keywords
thermoelectric material
SiGe thin film
nanostructure
thermoelectric performance
分类号
TK6 [动力工程及工程热物理—生物能]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
氧化钛基半导体热电材料的研究进展
苗蕾
刘呈燕
周建华
张明
《新能源进展》
2013
1
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职称材料
2
纳米硅锗热电材料和纳米器件的研究进展
李潮
苗蕾
刘呈燕
杨恒全
周建华
《新能源进展》
2015
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
磁控溅射法制备Si1-xGex/B多层薄膜及其热电性能研究
杜鑫
苗蕾
刘呈燕
王潇漾
《新能源进展》
2016
0
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职称材料
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