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国家工程技术图书馆
2022年11月29日
摘要: 本论文利用区熔法制备相应的晶体材料，系统研究了固溶体组分和掺杂量对载流子和声子传导特性的影响，实现了化学组成的优化。 通过控制粉料的初始粒度和烧结温度，可获得晶粒高度择优取向的致密化块体材料，耿向因子F约为0.8。与同组成晶体材... 展开 本论文利用区熔法制备相应的晶体材料，系统研究了固溶体组分和掺杂量对载流子和声子传导特性的影响，实现了化学组成的优化。 通过控制粉料的初始粒度和烧结温度，可获得晶粒高度择优取向的致密化块体材料，耿向因子F约为0.8。与同组成晶体材料相比，通过晶粒细化和织构控制，在引入晶界散射显著降低晶格热导率的同时，可大幅度提高抗弯强度(晶体材料的约10MPa，烧结材料的约80MPa)，从而显著改善了材料的可加工性与元器件的使用可靠性。 本文论述了对于P型烧结材料，反结构缺陷的产生使载流子浓度降低，但由于空穴的输运受反结构缺陷的影响较小，基本保持品质因子与同组成晶体材料相当；在烧结过程中同时存在因Te挥发而使载流子浓度呈增大的趋势，但SPS低温快速烧结可以有效地抑制Te的挥发。反结构缺陷与晶界散射的同时作用导致了晶格热导率进一步减小。本论文利用区熔法结合SPS技术，通过显微结构控制与工艺参数优化，可获得性能优值ZT达1.22的P型块体材料，为晶体材料的1.2倍。 收起
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