真空电弧等离子体合成(BixSb1-x)2Te3纳米粉末材料

以单质Bi,Sb和Te粉末为原材料,通过真空电弧等离子体蒸发法合成了(Bi<,x>Sb<,1-x>)<,2>Te<,3>热电粉末材料.采用X射线衍射(XRD)、能谱分析(EDS),场发射扫描电子显微术(FE-SEM),透射电子显微术(TEM)和选区电子衍射(SAED)分析方法对(Bi<,x>Sb<,1-x>)<,2>Te<,3>粉末材料的物相结构、成分和形貌进行了表征.XRD图谱的3强衍射峰分别为(015),(1010)和(110),(Bi<,x>Sb<,1-x>)<,2>Te<,3>纳米粉末的XRD图谱与标准XPD图谱峰(49-1713)相对应,宽化的衍射峰表明了粉末的晶粒具有纳米尺度.能谱定量分析表明Bi和Sb的原子百分比分别为18.1%,20.3%,两者原子百分比之和为38.4%,Te的原子百分比是61.6%.场发射扫描电子显微分析表明纳米粉末颗粒尺寸比较均匀,粉末存在团聚现象,大多数粉末都呈椭球形.透射电子显微分析表明(Bi<,x>Sb<,1-x>)<,2>Te<,3>纳米粉末的平均粒径约为50 mm,粉末呈不规则的多面体结构,还有一些薄片状和棒状的结构,这与Bi<,2>Te<,3>基半导体化合物的高度各向异性是一致的.(Bi<,x>Sb<,1-x>)<,2>Te<,3>纳米粉末的选区电子衍射图表明每一个颗粒是由许多小晶核组成的,证明了颗粒是以纳米尺度生长.由于晶粒取向随机,且晶粒细小引起有许多衍射斑组成的衍射环的宽化,揭示了(Bi<,x>Sb<,1-x>)<,2>Te<,3>纳米粉末的多晶结构.

Preparation of (BixSb1-x)2Te3Nanopowders by Vacuum Arc Plasma

With bismuth,antimony and tellurium as raw materials,(BixSb1-x)2Te3 thermoelectric nanopowders were prepared by vacuum arc plasma evaporation technique.Microstructure and morphology of the samples were characterized via X-ray diffraction(XRD),field emission scanning electron microscope(FE-SEM),transmission electron microscopy(TEM) and selected area electron diffraction(SAED).Compositional analysis was carried out by energy dispersive analysis of X-rays(EDS).It was observed that the(015),(1010) and(110) plan...