电化学沉积制备纳米晶Bi-Te薄膜及其表征

本文采用恒电流电化学沉积工艺制备Bi-Te二元薄膜。随着沉积时间的变化,在同一个电极上依次出现了单相的Bi₂Te₃和Bi₄Te₃薄膜。其中,Bi₂Te₃薄膜是由规则的长度为100 nm左右,平均宽度为10 nm的纳米棒组成。其具有非常大的比表面积,非常有利于其作为热电材料的应用。而Bi₄Te₃薄膜是由纳米颗粒团聚而成的不规则多面体组成的。本文的研究证明通过改变沉积参数,有可能在Bi-Te二元系统的沉积过程中对生成物的相组成和形貌进行调控。     

纳米结构Bi2Te3基热电材料的溶剂热合成

本文评述了近年来溶剂热合成纳米结构Bi2Te3的研究进展，重点讨论了合成过程中的化学反应和晶体生长机制，特别是Bi2Te3纳米管的合成、形成机制和组织结构特征．介绍了含纳米结构Bi2Te3的Bi2Te3基同质纳米复合结构热电材料，其热电优值ZT达到1．25，远高于基体材料，也超过目前的块状先进Bi2Te3基热电材料．     

放电等离子烧结制备的Bi2Te3／Sb2Te3复合材料的热电性能

研究了用低温湿化学法和水热法制备纳米级的Bi2Te3和sb挪e3颗粒，并通过透射电镜观察其微观形貌。Bi2Te3粉末的微观形貌为直径在30-50n之间的片状小颗粒，而sb2Te3颗粒的微观形貌为薄带状，直径约为70nm，长度则为从150-300nm不等，并对其晶体的形核和长大机理进行了讨论。认为，纳米小颗粒状的Bi2Te3晶体可能是通过“表面形核和侧向生长”形成的产物，而薄带状的sb2Te3晶体可能是在Te块解体形成的条带状碎屑基础上形成的。用放电等离子烧结法（spark plasma sintering）制备不同比例的Bi2Te3／Sb2Te3块状复合材料，测量并比较了其热电性能。通过改变Bi2Te3的量，可以提高复合材料的电性能。成分不同的层片间的散射，能更有效地降低块体材料的热导率。在500K的温度下，Bi2Te3和sb2Te3以摩尔比为1：1复合烧结的试样的热导率低达0．7W／（m·K）。进一步优化Bi2Te3和sb2Te3的复合比例，其热电性能可能会有进一步的提高。     

Electrical Properties of GeTe-based Ternary Alloys

Ge_(50-x)Sb_xTe_(50) and Ge_(50-x)Bi_xTe_(50) ternary alloys were synthesized by vacuum melting at 1273 K with the starting materials of Ge, Bi, Sb, and Te. The lattice structures were analyzed based on X-ray diffraction patterns, which could all be indexed to R3m rhombic structure. Electrical properties measurements revealed that the Ge-Sb-Te ternary alloys were p-type semiconductors with high electrical conductivity of 4.5×10~5S?m~(-1) near room temperature. And the maximum electrical property was obtained at Ge_45Sb_5Te_50, with the power factor of 2.49×10~(-3)W?m~(-1)K~(-2) at 640 K. Due to the existence of secondary phases, the electrical conductivity of Ge-Bi-Te system was lower and Seebeck coefficient was higher comparing with those of Ge-Sb-Te system.