Band Flattening and Strain Field Assists an Excellent Thermoelectric Performance of n‐type Bi2Se3 for Room to Mid‐Temperature Application

材料科学 兴奋剂 热电效应 硫系化合物 热导率 凝聚态物理 声子 声子散射 带隙 热电材料 分析化学(期刊) 光电子学 热力学 冶金 化学 复合材料 物理 色谱法
作者
V. Vijay,K. Shanmugasundaram,J. Archana,M. Navaneethan
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:21 (6) 被引量:6
标识
DOI:10.1002/smll.202410622
摘要

Abstract Bismuth selenide, (Bi 2 Se 3 ) is a typical n‐type V‐VI chalcogenide‐based thermoelectric (TE) material with high lattice thermal conductivity, which limits its TE performance. Single element doping is generally adopted to enhance the TE performance, since it is not affect significantly. Herein, it is revealed that the impact of the co‐doping strategy boost the TE performance of Bi 2 Se 3 through tuning the band structure and phonon transport properties. The synergy of isovalent Ga (gallium) and aliovalent Ge (germanium) co‐doping produces a noteworthy improvement in carrier tuning from −1.1 × 10 18 to −3.56 × 10 18 cm −3 . Bi 1.95 Ga 0.05 Ge 0.033 Se 3 sample reached the enhanced power factor of 1403 µWm −1 K −2 obtained at 303 K. The reduced low lattice thermal conductivity of 0.24 Wm −1 K −1 is occurred by the multi‐scale phonon scattering mechanisms through the dissemination of strain field raised from various defects. The combined strategy of flat band structure and low lattice thermal conductivity significantly optimized the thermoelectric zT of 0.7 is achieved at 513 K and the highest zT average of 0.68 is obtained. The maximum zT values leads to attain a theoretical efficiency of 5.9% in the temperature range between 333–573 K. This work shows a practical approach to improve the zT of n‐type Bi 2 Se 3 via co‐doping.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
1秒前
3秒前
重重发布了新的文献求助10
3秒前
歪比八不完成签到,获得积分10
5秒前
SciGPT应助zzz采纳,获得10
5秒前
悄悄完成签到 ,获得积分10
6秒前
17608283832发布了新的文献求助10
8秒前
10秒前
文艺的访曼应助asdf采纳,获得10
10秒前
外向立辉完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
ss完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
可爱万怨完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
yznfly应助科研通管家采纳,获得200
17秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
只争朝夕应助squirrelcone采纳,获得10
17秒前
gkads发布了新的文献求助10
18秒前
搜集达人应助whs采纳,获得10
18秒前
隐形曼青应助千寻采纳,获得10
18秒前
19秒前
19秒前
19秒前
Lemonade完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
冷酷孤风发布了新的文献求助10
22秒前
maizencrna完成签到,获得积分10
22秒前
丘比特应助光轮2000采纳,获得10
23秒前
24秒前
25秒前
25秒前
csx应助Madelinephi采纳,获得10
25秒前
顾矜应助生物摸鱼大师采纳,获得10
26秒前
平常的如风完成签到,获得积分10
27秒前
核桃应助zyh采纳,获得30
27秒前
NexusExplorer应助青鸾却梦000采纳,获得10
28秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 800
King Tyrant 600
Essential Guides for Early Career Teachers: Mental Well-being and Self-care 500
A Guide to Genetic Counseling, 3rd Edition 500
Laryngeal Mask Anesthesia: Principles and Practice. 2nd ed 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5563093
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4647860
关于积分的说明 14683144
捐赠科研通 4590036
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2518252
邀请新用户注册赠送积分活动 1491004
关于科研通互助平台的介绍 1462318