鉛硫族化合物熱電材料

第 1章　熱電輸運基本原理　1
1.1　引言　1
1.2　熱電效應　2
1.2.1　澤貝克效應　2
1.2.2　佩爾捷效應　2
1.2.3　湯姆孫效應　3
1.3　熱電輸運理論　4
1.3.1　熱電相關參數(shù)　4
1.3.2　載流子輸運的能帶模型　5
1.3.3　聲子輸運模型　16
1.4　本章小結(jié)　22
1.5　參考文獻　22

第　2章 鉛硫族化合物的晶體結(jié)構(gòu)和能帶結(jié)構(gòu)　24
2.1　引言　24
2.2　晶體結(jié)構(gòu)　24
2.3　能帶結(jié)構(gòu)　25
2.3.1　電子能帶結(jié)構(gòu)　25
2.3.2　聲子能帶結(jié)構(gòu)　30
2.4　本章小結(jié)　34
2.5　參考文獻　35

第3章　鉛硫族化合物的制備方法　47
3.1　引言　47
3.2　機械合金化　47
3.3　熔融反應法　52
3.4　化學反應法　56
3.5　本章小結(jié)　60
3.6　參考文獻　61

第4章　載流子濃度優(yōu)化與動態(tài)摻雜　64
4.1　引言　64
4.2　鉛硫族化合物的載流子濃度優(yōu)化　65
4.2.1　N型摻雜優(yōu)化載流子濃度　65
4.2.2　P型摻雜優(yōu)化載流子濃度　66
4.3　缺陷能級動態(tài)優(yōu)化載流子濃度　66
4.3.1　PbTe中In摻雜缺陷能級　66
4.3.2　PbTe中Ga摻雜缺陷能級　82
4.4　間隙原子動態(tài)優(yōu)化載流子濃度　88
4.4.1　PbTe中間隙Cu原子動態(tài)摻雜　88
4.4.2　PbSe中間隙Cu/Zn/Ni原子動態(tài)摻雜　93
4.5　本章小結(jié)　102
4.6　參考文獻　103

第5章　態(tài)密度有效質(zhì)量優(yōu)化策略　113
5.1　引言　113
5.2　多能帶簡并　113
5.2.1　PbTe-MgTe中的價帶簡并　114
5.2.2　PbSe-CdSe中的價帶簡并　120
5.3　能帶扁平化　123
5.3.1　PbTe-MnTe中的能帶扁平化　124
5.3.2　PbSe-CdSe中的能帶扁平化　136
5.4　共振能級　146
5.4.1　PbTe-Tl中的共振能級　147
5.4.2　PbSe-Al中的共振能級　148
5.5　能量過濾效應　152
5.6　本章小結(jié)　153
5.7　參考文獻　153

第6章　載流子遷移率優(yōu)化策略　165
6.1　引言　165
6.2　能帶銳化　165
6.2.1　(Pb1-xSnx)(Te1-xSex)中的能帶銳化　166
6.2.2　Pb1-xSnxSe中的能帶銳化　174
6.2.3　Pb1-xSnxS中的能帶銳化　184
6.3　能帶對齊　188
6.3.1　PbTe-SrTe中的價帶對齊　188
6.3.2　PbSe-CdS中的價帶對齊　191
6.3.3　PbS-PbTe中的導帶對齊　195
6.4　本章小結(jié)　196
6.5　參考文獻　197

第7章　晶格熱導率降低策略　207
7.1　引言　207
7.2　原子尺度缺陷結(jié)構(gòu)設計　208
7.2.1　原子置換點缺陷　209
7.2.2　間隙原子點缺陷　216
7.3　位錯缺陷結(jié)構(gòu)設計　220
7.3.1　Pb1-xSb2x/3Se的位錯缺陷結(jié)構(gòu)　221
7.3.2　Pb0.95Sb0.033Se0.6Te0.4的位錯缺陷結(jié)構(gòu)　222
7.4　納米缺陷結(jié)構(gòu)設計　226
7.4.1　PbTe-CaTe/BaTe的納米缺陷結(jié)構(gòu)　227
7.4.2　PbS-ZnS/CdS的納米缺陷結(jié)構(gòu)　232
7.5　全尺度缺陷結(jié)構(gòu)設計　237
7.5.1　PbTe-SrTe的全尺度缺陷結(jié)構(gòu)　239
7.5.2　PbSe-PbS的全尺度缺陷結(jié)構(gòu)　243
7.6　本章小結(jié)　247
7.7　參考文獻　247

第8章　結(jié)語及展望　259