SiGe基热电(TE)材料以其在高温下的使用而被知晓,但在低温区域的使用却较少。近日,日本国家材料科学研究所(NIMS) Takao Mori,日本芝浦工业大学Lei Miao等报道了一种基于SiGeSn QDs杂化纳米结构的高性能n型TE材料。
本文要点:
1)作者通过对Si/SiO2基底上的经P离子注入处理的SiGeSn膜的超快高温退火(UHA)构建了Ge量子点(QDs)和Sn沉淀SiGeSn杂化薄膜。
2)结合了以Sn沉淀为主的调控掺杂效应和由Ge QDs引起的能量过滤效应,优化的SiGe薄膜在室温下实现了高达 91 µW cm-1 K-2 @300 K的巨大功率因数,同时保持有低的热电导率。
该工作报道的薄膜构建策略为具有高性能的TE材料提供了新的思路。
Ying Peng, et al. Constructed Ge Quantum Dots and Sn Precipitate SiGeSn Hybrid Film with High Thermoelectric Performance at Low Temperature Region. Adv. Energy Mater., 2021
DOI: 10.1002/aenm.202103191