Synergistic tuning of carrier mobility, effective mass, and point defects scattering triggered high thermoelectric performance in n-type Ge-doped PbTe

有效质量(弹簧-质量系统) 热电效应 材料科学 兴奋剂 塞贝克系数 声子散射 电子迁移率 凝聚态物理 功勋 热电材料 散射 电阻率和电导率 声子 载流子散射 热导率 光电子学 光学 物理 热力学 量子力学 复合材料
作者
Zhengshang Wang,Huan He,Xudong Cui,Hangtian Liu,Wenbin Qiu,Lei Chen,Biao Zhou,Jun Tang,Ran Ang
出处
期刊:Journal of Applied Physics [American Institute of Physics]
卷期号:125 (5) 被引量:6
标识
DOI:10.1063/1.5084083
摘要

Most achievements on remarkable thermoelectric performance have been made in the intermediate-temperature p-type PbTe. However, the n-type PbTe exhibits a relatively poor figure of merit ZT, which is urgently expected to be enhanced and compatible with the p-type counterpart. Here, we report that the introduction of excessive Pb can effectively eliminate cation vacancies in the n-type Pb1+xTe−0.4%I, leading to a considerable improvement of carrier mobility μ. Moreover, further Ge doping induces a large enhancement of thermoelectric properties due to the combined effect of improved electrical transport properties and increased phonon scattering in the n-type Pb1.01Te−0.4%I−y%Ge. The Ge doping not only contributes to the increase of the Seebeck coefficient owing to the increased effective mass m∗, but also gives rise to the dramatic decrease of lattice thermal conductivity due to the strengthened point defects scattering. As a result, a tremendous enhancement of the ZT value at 723 K reaches ∼1.31 of Pb1.01Te−0.4%I−3%Ge. Particularly, the average ZTave value of ∼0.87 and calculated conversion efficiency η∼13.5% is achieved by Ge doping in a wide temperature range from 323 to 823 K. The present findings demonstrate the great potential in the n-type Pb1.01Te−0.4%I−y%Ge through a synergistic tuning of carrier mobility, effective mass, and point defects engineering strategy.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
2秒前
yrh发布了新的文献求助10
2秒前
letter完成签到,获得积分10
3秒前
111关闭了111文献求助
5秒前
Rue发布了新的文献求助10
6秒前
科研通AI5应助明理的又菡采纳,获得50
8秒前
科研通AI5应助OYRKYORK采纳,获得80
9秒前
在水一方应助xf采纳,获得10
10秒前
斯文败类应助薇笑不慌采纳,获得10
10秒前
狗屎褚发布了新的文献求助10
14秒前
wings给wings的求助进行了留言
14秒前
科研通AI2S应助Wink14551采纳,获得10
15秒前
18秒前
希望天下0贩的0应助Rue采纳,获得10
19秒前
忐忑的咖啡豆完成签到,获得积分10
21秒前
科目三应助Ssyong采纳,获得10
22秒前
菲比完成签到 ,获得积分10
23秒前
小景007发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
26秒前
wanci应助温柔的白秋采纳,获得10
27秒前
Lignin发布了新的文献求助10
27秒前
28秒前
糟糕的学姐完成签到 ,获得积分10
28秒前
hhan发布了新的文献求助10
31秒前
拓跋天磊完成签到,获得积分10
32秒前
xf发布了新的文献求助10
33秒前
buno发布了新的文献求助10
34秒前
35秒前
bing完成签到,获得积分10
36秒前
38秒前
猪猪hero应助疯狂的海亦采纳,获得10
38秒前
FashionBoy应助瞬间de回眸采纳,获得10
38秒前
41秒前
momo完成签到,获得积分10
42秒前
欣喜黄蜂发布了新的文献求助10
42秒前
FashionBoy应助自由之柔采纳,获得10
43秒前
piahui完成签到,获得积分10
45秒前
46秒前
小杨发布了新的文献求助10
46秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Ophthalmic Equipment Market 1500
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 1000
こんなに痛いのにどうして「なんでもない」と医者にいわれてしまうのでしょうか 510
いちばんやさしい生化学 500
Genre and Graduate-Level Research Writing 500
The First Nuclear Era: The Life and Times of a Technological Fixer 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3673897
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3229328
关于积分的说明 9785232
捐赠科研通 2939948
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1611465
邀请新用户注册赠送积分活动 760916
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 736344