碲化铋基热电薄膜中特殊晶面及界面的可控组装及其热电性能研究

项目名称： 碲化铋基热电薄膜中特殊晶面及界面的可控组装及其热电性能研究

项目编号： No.51172008

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 邓元

作者单位： 北京航空航天大学

项目金额： 60万元

中文摘要： 热电材料是一种能实现热能与电能相互转换的半导体材料，常用于制备微型电源或电子芯片制冷器件。如何提高现有材料体系的热电品质因子ZT值一直是研究的重点。常温区用的碲化铋基热电材料性质具有明显各向异性，控制晶体沿最佳晶面择优生长是进一步提高ZT值的关键；晶体中特殊晶界会影响材料载流子和声子的输运，而实现载流子和声子的协同调控，也是提升ZT的核心。本申请以普通碲化铋基热电材料为原料，探索低成本、易工业化的低维碲化铋基热电薄膜材料的可控制备方法，获得具有特定纳米结构及界面的热电薄膜材料。通过控制特定晶面的择优生长，调控和优化薄膜材料的界面势垒，达到对载流子和声子的协同调控，提升现有常规热电材料体系的性能达50%以上。系统研究材料组分、晶体择优生长面、晶界、界面、缺陷对材料宏观热电性能的影响，实现n型碲化铋基热电薄膜材料的ZT达到1.5以上，为研制和开发高ZT、低成本的热电薄膜材料提供新思路。

中文关键词： 热电材料；碲化铋薄膜；界面调控；晶面可控生长；输运特性

英文摘要：

英文关键词： Thermoelectric materials；Bismuth telluride film；Interface modification；Controlled growth；Transport properties