- 學位論文
Fe及In元素添加對Bi2Te3化合物微結構及熱電性質影響
Effect of Fe and In addition on the microstructure and thermoelectric properties of Bi2Te3 compounds
摘要
Bi2Te3化合物是室溫下性質最突出的熱電材料，為具有凡得瓦爾鍵的層狀結構。本實驗分別將FeTe2及In2Te3兩種化合物，添加在Bi2Te3化合物中，欲觀察FeTe2及In2Te3分相的微結構，以及它們對熱電性質的影響。實驗結果顯示，固化時FeTe2在Bi2Te3中呈長條狀析出，長條析出物的間距約一微米。經過計算，發現析出相本身對Bi2Te3母相散射機制的影響微小，反而是少量的溶解在Bi2Te3晶體中的Fe元素，會造成載子濃度的變化，影響材料的熱電性質。整體而言，FeTe2的加入使Bi2Te3化合物的電阻率上升， Seebeck係數卻沒有提升，最大功率因子只有1.2*10-3 W/m-K2，表現比不上一般Bi2Te3系列合金材料。而添加In2Te3方面，參考相圖資料，Bi2-xInxTe3合金所配製的成分是落在靠近Bi2Te3側的固溶區內，經過適當的退火處理，可使In2Te3進行固態的析出反應。然而實驗結果卻發現，經過各種溫度退火處理，大部分的In元素仍固溶在Bi2Te3晶體中無法析出。固溶在晶體中的In元素導致Bi2Te3導電載子由p型轉為n型，Seebeck係數及電導皆下降。
參考文獻
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