钇掺杂P型赝三元半导体热电材料的微观结构与热电性能

采用机械合金化热压法制备钇掺杂P型Bi_2Te_3基赝三元热电材料.XRD和SEM微观结构分析表明,烧结前后样品的衍射峰变高变窄,晶粒长大;随热压温度的升高,结构更加致密.热电性能分析表明,随热压温度的升高,电导率和热导率增大,而温差电动势率略有减小,材料300K下的ZT值在Y掺杂浓度为0.1%热压温度为200℃的情况下约为0.77.     

赝三元半导体致冷材料的研究

研究出高优值系数的P型和N型赝三元系Bi_2Te_3-Sb_2Te_3-Sb_2Se_3半导体致冷材料,在室温附近最高优值可达到3.2×10~(-3)/K以上。讨论了晶体结构特点和生长条件对材料温差电特性的影响。     

N型赝三元热电材料的电学性能与载流子浓度研究

采用熔炼-区熔法制备了N型赝三元取向晶体,测量了材料的电导率、Seebeck系数和导热系数.利用霍尔效应原理搭建了霍尔系数测试平台,测量了N型赝三元取向晶体材料的载流子浓度.研究结果表明,材料的载流子浓度为0.2*1019 cm-3,测量结果在数量级上与热电材料的最佳载流子浓度值接近.     

Al_2O_3增强Bi_(0.5)Sb_(1.5)Te_3基热电材料各向异性研究

通过熔炼、机械粉碎、球磨搅拌方法和热压方法制备Al_2O_3增强Bi_(0.5)Sb_(1.5)Te_3基热电材料,通过SEM和XRD研究了由不同增强体和基体不同比例制备的热压块体材料的微观结构,在室温条件下测量了热压材料样品的电学性能.结果表明热压块体材料在微观结构和电学性能上存在各向异性.     

Al2O3掺杂N型赝三元半导体复合材料的微观结构与热电性能

采用机械合金化方法制备N型赝三元半导体热电材料，经500℃高温烧结后，与纳米Al₂O₃粉体充分混合，在200℃下热压成型得到N型Al₂O₃-（Bi₂Te₃）_0.9（Sb₂Te₃）_0.05（Sb₂Se₃）_0.05复合块体热电材料.微观结构分析和热电性能测试结果表明，高温烧结后材料的结晶度变高；随Al₂O₃掺杂浓度的增高，材料的电导率和热导率逐渐减小，而Seebeck系数几乎不变.在Al₂O₃掺杂浓度为0.5 wt%时，热电优值达到2.05×10^-3 K^-1.     

赝三元热电材料的机械合金化冷压烧结法制备

本文采用机械合金化法成功制备了N型和P型赝三元(Bi2Te3-Sb2Te3-Sb2Se3)合金粉体材料,利用XRD和SEM对材料的合金化程度和材料粉体粒度进行了分析,该材料颗粒均匀、细小,颗粒尺寸平均在100nm量级左右．在此基础上采用冷压烧结法制备了赝三元机械合金化冷压烧结热电材料,并对材料的电学性能进行了测试和分析．     

金属型定向凝固工艺制备Bi_2Te_3基N型赝三元晶体

采用金属型定向凝固工艺制备出Bi2Te3基N型赝三元材料,并与区熔法制备的材料进行比较.发现金属型定向凝固法制备的样品晶粒排列存在明显的取向,在微观结构存在各向异性,晶界多,预示能够在增强材料机械强度的同时提高其热电性能.然而,实验中得到的样品的热电性能并没有得到提高,对其中的原因进行了分析.     

N型赝三元热电材料掺杂碳纤维冷压烧结样品性能研究

采用熔炼-粉碎法制备了N型赝三元热电合金粉末,加入不同质量比的碳纤维用冷压烧结法制备了样品测量,结果表明:样品的电导率和热导率随碳纤维质量分数的增加而增大.而温差电动势率随质量分数的增加而减小.但机械性能显著增大,降低了材料在实际生产和制作器件中的损耗.     

N型赝三元冷压烧结热电材料的制备及其性能研究

本文以熔炼-区熔法生长的N型赝三元取向晶体Bi2Te3-Sb2Te3-Sb2Se3为原料,采用冷压烧结法制备了粉末烧结材料．探索了不同实验条件对材料热电性能的影响．在保证了材料具有实用的热电性能的情况下,提高了材料的机械性能,从根本上克服了材料加工过程中的劈裂现象．     

Ca3Co4O9＋6与Ca2Co2O5的制备与电学性能研究

采用溶胶一凝胶与热压烧结相结合的方法制备了Ca3Co4O9＋6与Ca2Co2O5热电材料．x射线衍射（XRD）测试结果表明,两种材料均沿C轴有择优生长趋势．从样品的扫描电子显微照片（SEM）来看,两种材料已烧结,基本达到致密的程度．在室温至1073K温区,测试了样品的电导率和Seebeck系数．结果表明,两种材料电输运性能均随温度升高而增加,Ca3Co4O9＋8。样品的电导率、Seebeck系数和功率因子明显高于Ca2Co2O5．     

二维Bi_2Se_3薄膜的制备及光电性能研究

二维材料由于其优异的电学和光学性能使其在光电器件领域得到了广泛关注.Bi_2Se_3是一种基于强自旋轨道耦合作用形成的拓扑绝缘体,具有高热电系数,一个相互交错的Dirac表面态,且只存在一个Dirac点,是一种理想的拓扑绝缘体材料,有潜力成为室温低能耗的自旋电子器件.该文使用气相沉积法分别在SiO_2/Si基底和柔性PI基底上生长出了连续、高质量的Bi_2Se_3薄膜,在此基础上构建了Bi_2Se_3光电探测器,测试结果表明Bi_2Se_3薄膜材料具有优越的宽波段光谱响应性能,并在柔性PI基底上表现出优异的抗疲劳性能,在新一代柔性光电器件领域有着非常大的应用潜力.     

La掺杂对Bi_6Fe_(1.4)Co_(0.6)Ti_3O_(18)薄膜样品铁电性能影响研究

利用溶胶凝胶法制备了Bi_(6-x)La_xFe_(1.4)Co_(0.6)Ti_3O_(18)(0≤x≤1)多晶薄膜样品,系统研究了不同La掺杂量对Bi_6Fe_(1.4)Co_(0.6)Ti_3O_(18)样品的结构、形貌及铁电性能的影响.通过X射线衍射仪分析表明此掺杂化合物形成了具有正交晶系的单相,在掺杂范围内没有观察到第二相出现. SEM表面形貌图可以看出,随着La掺杂量的变化使薄膜颗粒大小地改变,进而将影响材料的性能.铁电测试显示所有的样品都具有良好地电滞回线,显示出良好的铁电性能.因此一定量的稀土元素的掺杂可以较好地改进材料的铁电性能.     

半导体热电材料电学参数综合测试装置的搭建与应用

结合热电材料塞贝克系数、电导率和热导率测试原理与方法搭建半导体热电材料电学参数综合测试装置,能够在一只万用表和一台电源的情况下测试多个电学参数,同时具有热电材料生产过程中电学参数的监测功能,降低设备制造成本和热电材料的测试成本的同时提高热电参数的测试效率.     

方钴矿化合物Sm_(0.025)CoSb_(2.975)Te_(0.025)电输运性能研究

本文在压力为2.5GPa、温度为1 000K的合成条件下,采用高温高压法成功制备了钐填充和碲取代的方钴矿化合物Sm_(0.025)CoSb_(2.975)Te_(0.025)。电输运性能测试结果表明:Sm_(0.025)CoSb_(2.975)Te_(0.025)的塞贝克系数为负值,其导电类型为n型,塞贝克系数随温度的升高而减小;电导率随温度的升高先减小后升高;样品Sm_(0.025)CoSb_(2.975)Te_(0.025)的功率因子在660K达到26.8μW·cm~(-1)·K~(-2)。     

往复区熔对n型温差电材料性能均匀性的影响

本文采用往复区熔法生长了掺杂 Sb I3的 ( Bi2 Te3) 0 .90 ( Sb2 Te3) 0 .0 5( Sb2 Se3) 0 .0 5赝三元 n型半导体温差电材料 ,测定了晶棒轴向温差电性能 .所制备的质量为 2 0 0 0 g,直径为 33mm的 n型晶锭 ,6 0 %左右可利用部分的温差电参数分布为 :温差电动势率 α=2 0 9～ 2 0 6 μV/K;电导率 σ=935～ 1 0 30 /Ω.cm;热导率K=1 .5 2～ 1 .5 5 W/( m· K) ;温差电优值 Z=2 .6 9～ 2 .84× 1 0 - 3/K.     

Mg-Ni-CNTs复合材料储氢性能研究

用机械球磨法在3.0 MPa氢气气氛下制备出镁基复合储氢材料Mg-Ni-CNTs,研究了材料的吸放氢性能以及在吸放氢过程中温度的变化.X射线衍射分析表明,球磨60 h后的物相组成为MgH2、Mg2NiH4和Ni,表明球磨过程中发生了反应.SEM分析表明,复合体系中成分分布均匀.300℃时在60 s内吸氢量达到7.2%.300℃、3 MPa下,在100 s内放氢量达到6.6 %,该复合储氢材料具有较高的活性和储氢量.     

铁掺杂热电材料Ca_3Co_4O_(9+δ)的制备及其磁性研究

采用溶胶-凝胶的方法制备了热电材料Ca3Co4-xFexO9+δ(x=0~0.5)的粉体.研究了烧结温度及Fe掺杂含量对粉体微观结构的影响.X射线衍射(XRD)测试结果表明,热处理温度越高,样品的结晶度越好.但是,样品在升到一定温度后会分解.从样品的扫描电子显微(SEM)照片来看,材料的晶粒形状尺寸均匀.通过振动样品强磁计(VSM)测试样品磁性发现样品的磁性随着掺杂Fe的浓度增加而增强.     

镍掺杂Ca_3Co_4O_(9+δ)材料的制备与磁性研究

采用溶胶-凝胶法制备了热电材料Ca_3Co_(4-x)Ni_xO_(9+δ)(x=0,0.17,0.25)粉体.利用XRD和SEM对材料的物相和形貌进行分析,XRD测试结果表明,随着镍掺杂含量增加,衍射峰向小角度偏移,说明了镍元素已经进入了Ca_3Co_4O_(9+δ)晶格中.通过SEM扫描发现,材料的晶粒呈层状结构且尺寸大小均匀.通过振动样品强磁计(VSM)对样品磁性进行分析,发现镍元素的掺杂对样品的磁性有轻微的影响.     

锆、钛掺杂改性铝酸锶长余辉发光材料性能的研究

应用燃烧法合成了锆、钛掺杂SrAl2O4：Eu^2＋,Dy^3＋黄绿色长余辉发光材料,并对材料发光性能进行测试分析.结果表明,锆、钛掺杂能明显改善铝酸锶样品的发光性能.锆、钛的最佳掺杂摩尔比分别为6%和3.75%.     

球壳型复合光催化材料Fe_3O_4·TiO_2·Bi_2WO_6的制备及其光催化性能研究

以磁性材料Fe_3O_4为内核,采用水热合成技术成功制备出球壳型结构的复合光催化材料Fe_3O_4·TiO_2·Bi_2WO_6,并使用XRD、SEM和PL光谱等技术手段对样品进行了详细的研究. Fe_3O_4·TiO_2·Bi_2WO_6具有高的光生载流子分离效率,表现出良好的可见光光催化活性和化学稳定性.