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        退火工艺对冷压纯SnSe功率因子的影响

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        【概述】

        SnSe作为氧族热电材料的一员,热电优值最高达到了2.6,引起了广大科研人员的关注。 此文讲述了通过冷压纯SnSe粉末形成载流子浓度为5.37x1017cm-3的多晶SnSe,并做退火处理,观察并测试退火后样品的形貌、电导率、塞贝克系数以及导热系数。发现退火对微观结构和热电性能影响巨大,退火导致结构重新排布,提高了塞贝克系数,达到了3倍,并提高了导热系数。在772K的热电优值比纯多晶SnSe高了0.11.

        【实验/操作方法】

        使用高纯度的SnSe粉末在室温、单向压力25.47Kgf/mm2作用下,形成块状固体。直径8-10mm,厚度1-1.28mm。冷压之后的样品,使用Linseis的LSR-3系统原位测试样品的塞贝克系数以及电阻率,并测试多次退火后样品的的塞贝克系数。

        【实验结果/结论】



         

        (a) 退火前样品的XRD衍射图;(b)退火后样品的XRD衍射图;(c)标准卡

         

         

        (a)(b)退火前样品中心和边缘的SEM形貌图;

        (c)(d)退后后样品中心和边缘的SEM形貌图;


         

        (a)退火过程塞贝克系数随温度变化曲线;(b)退火过程电导率随温度变化曲线;(c)退火过程功率因子随温度变化曲线

        退火对样品影响巨大,退火前室温塞贝克系数为150uVK-1,退火后室温塞贝克系数为448uVK-1(第六次退火)

         


         

        纯多晶SnSe样品LogK1-logT曲线

         


         

        纯多晶SnSe热电优值ZT随温度的变化曲线。

        【仪器/耗材清单】

        LSR-3系统

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