Vacancy-induced heterogeneity for regulating thermoelectrics in n-type PbTe

热电效应 热电材料 材料科学 异质结 空位缺陷 凝聚态物理 兴奋剂 塞贝克系数 光电子学 载流子 电子能带结构 电子 碲化铅 半导体 化学物理 纳米技术 热导率 热力学 化学 复合材料 物理 量子力学
作者
Yan Zhong,Xuanwei Zhao,Qian Deng,Xiang An,wei yuan,Fangling Lv,Lin Gan,Ran Ang
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:121 (12) 被引量:2
标识
DOI:10.1063/5.0105597
摘要

The fact that the thermoelectric performance is far inferior to that of p-type PbTe has inspired many strategies to develop n-type PbTe thermoelectrics. Alloying PbS in n-type PbTe effectively changes the shape of a valley to trigger a heavier conduction band for improving the Seebeck coefficient, while the resulting small orbital overlap inevitably leads to phase separation hindering electron transport. The effect of vacancies on the solubility of sulfur in n-type PbTe is ambiguous; especially, the heterostructure due to phase separation in high-content PbS-alloyed PbTe also requires sufficient modification to optimize the electroacoustic transport. This motivates the current work on the introduction of vacancies by charge-balancing doping via Sb2Te3 and discovers striking new insight that the introduced vacancies can induce a new heterostructure of Pb2Sb2S5 and suppress the aggregation of Sb and PbS in high-solubility n-type PbTe–PbS. The modification of the band structure and optimization of the electron transport give rise to a prominent enhancement in electronic performance. Furthermore, the Debye–Callaway model validates the dramatic contribution of vacancy aggregation and heterostructures to lattice thermal conductivity. As a result, the synergistic modulation of electroacoustic characteristics achieves a significant improvement in both the maximum zT and the near-room-temperature zT. Understanding such unique findings is critical for applicability to other thermoelectric materials.

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
2秒前
77完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
阿蒋发布了新的文献求助10
8秒前
靓丽醉蝶完成签到,获得积分20
8秒前
9秒前
彭于晏应助wannnnn采纳,获得10
9秒前
Stina蓉发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
weerfi完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
waoller1发布了新的文献求助10
12秒前
不爱吃苹果完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
清爽书包发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
如意的冰双完成签到 ,获得积分10
13秒前
一杯半茶发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
墨客发布了新的文献求助10
15秒前
冷静战斗机完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
炸薯条发布了新的文献求助10
16秒前
天流完成签到,获得积分10
17秒前
刘先生完成签到,获得积分20
17秒前
17秒前
包容的诗双完成签到,获得积分10
17秒前
yuan完成签到 ,获得积分10
18秒前
雪白的以蓝完成签到,获得积分10
18秒前
Riversource完成签到,获得积分10
18秒前
云渺完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
清秀三问完成签到,获得积分10
18秒前
Xi_Ling完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
高分求助中
Adhesion Science: Principles & Practice 1234
Signals, Systems, and Signal Processing 610
The Resilient Mindset 400
Impact of Storage Orientation and Duration on Prefilled Syringe Performance: Break-Loose and Glide Forces, and Injection Time Across Multiple Time Points 360
Programming for Chemical Engineers Using C, C++, and MATLAB 300
Upland Kenya wild flowers and ferns: a flora of the flowers, ferns, grasses, and sedges of highland Kenya 300
Disturbing the Quiet Life? Competition and CEO Incentives 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6652133
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8406136
关于积分的说明 17974511
捐赠科研通 5847387
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2971625
邀请新用户注册赠送积分活动 1947063
关于科研通互助平台的介绍 1867509