SrTi0.8Nb0.2O3/Au纳米复合薄膜的制备及热电性能
2017-09-01郭双付念吴晓琳王江龙王淑芳
河北大学学报(自然科学版) 2017年4期
郭双,付念,吴晓琳,王江龙,王淑芳
(河北大学 物理科学与技术学院,河北 保定 071002)
SrTi0.8Nb0.2O3/Au纳米复合薄膜的制备及热电性能
郭双,付念,吴晓琳,王江龙,王淑芳
(河北大学 物理科学与技术学院,河北 保定 071002)
利用脉冲激光沉积技术制备了SrTi0.8Nb0.2O3/Au纳米复合热电薄膜并研究了Au纳米颗粒的含量对薄膜热电性能的影响.实验结果表明,随着薄膜中Au纳米颗粒含量的增加,复合薄膜的载流子浓度和迁移率同时减小,导致复合薄膜的电阻率增大;此外,随着Au纳米颗粒含量的增加,复合薄膜的塞贝克系数绝对值因载流子浓度的增大及Au和SrTi0.8Nb0.2O3界面势垒的能量过滤效应而增大.当Au原子百分比为0.94%时,复合薄膜的功率因子达到最大值,表明少量的纳米Au颗粒掺入可以有效地提升SrTi0.8Nb0.2O3薄膜的热电性能.
脉冲激光沉积;纳米复合薄膜;热电性能
热电材料是一种可以将热能与电能进行直接相互转化的功能材料.近年来,由于环境问题的日益严重,热电材料作为清洁、绿色的能源材料已经受到越来越多的关注[1-3].但是,目前热电材料的转换效率还比较低,大约为10%,远低于普通热机的转换效率,限制了热电器件更广泛的应用.热电材料的性能通常采用无量纲优值ZT来表征,ZT=(S2/ρκ)/Τ,其中S是材料的塞贝克系数,ρ是材料的电阻率,Τ是绝对温度,κ是材料的热导率,主要包括电子热导和声子热导两部分.电学参量S2/ρκ又称为功率因子PF,要提高材料的热电性能,应选取同时具有较大功率因子和较低热导率的材……
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