Nb 掺杂 WSe2 中功率因数和声子阻挡的同时增强,ACS Applied Materials & Interfaces

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Nb 掺杂 WSe2 中功率因数和声子阻挡的同时增强
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2023-04-26 , DOI: 10.1021/acsami.3c02983
Mazhar Hussain Danish _{1,

2} , Shuhuan Yang _{1,

2} , Hongwei Ming _{1,

2} , Tao Chen _{1,

2} , Qing Wang ₃ , Jian Zhang ₁ , Di Li ₁ , Zhiliang Li ₃ , Xiaoying Qin ₁

Affiliation

过渡金属二硫化物 WSe ₂是一种潜在的良好热电 (TE) 材料，因为它具有高热电势 ( S )。然而，原始 WSe ₂的低电导率 (σ)、功率因数 (PF) 和相对较大的晶格热导率 (κ _L )会降低其 TE 性能。_{在这里，我们表明，通过在 WSe 2}中用 Nb 适当替代 W ，其 PF 可以增加 ∼10 倍，达到 5.44 μW cm ^–1 K ^–2（在 850 K 时）；同时，κ _L从 1.70 降低到 0.80 W m ^–1 K ^–1. ^{实验表明，PF 的增加源于 W 4+}被 Nb ³⁺取代导致的空穴浓度增加和有效质量态密度增加导致的热电势 ( S ) 升高，而 κ _L的降低主要来自声子点缺陷 Nb _W处的散射。结果，掺杂样品 W _0.95 Nb _0.05 Se _{2在 850 K 时达到了创纪录的高品质因数 ZT}_{max ∼0.42，这是原始 WSe}₂的 ∼13 倍，表明 Nb 掺杂在 W网站是提高WSe ₂ TE性能的有效途径.

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更新日期：2023-04-26

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