材料研究学报

作者：李贵鹏, 宋贵宏, 胡方, 杜昊, 尹荔松

单位：1 沈阳工业大学材料科学与工程学院 沈阳 1108702 中国科学院金属研究所材料表面工程研究部 沈阳 1100153 五邑大学 智能制造学部 江门 520920

关键词：材料表面与界面,热电材料,SnSe薄膜,掺杂Ag,Seebeck系数,电阻率,3Sn相')"href="#">Ag3Sn相

基金：国家自然科学基金(51772193);广东省重点领域研发计划(2106B01013003)

使用粉末烧结SnSe合金靶高真空磁控溅射制备掺杂Ag的SnSe热电薄膜，利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)等手段分析薄膜的相组成、表面形貌、截面形貌、微区元素含量和元素分布，利用塞贝克系数/电阻分析系统LSR-3测量沉积薄膜的电阻率和Seebeck系数，研究了不同Ag含量SnSe薄膜的热电性能。结果表明，采用溅射技术可制备出正交晶系Pnma结构的SnSe相薄膜，掺杂的Ag在薄膜中生成了纳米Ag3Sn。与未掺杂Ag相比，掺杂Ag的SnSe薄膜其电阻率和Seebeck系数(绝对值，下同)明显减小。并且在一定掺杂范围内，掺杂Ag越多的薄膜电阻率和Seebeck系数越小。未掺杂Ag的SnSe薄膜样品，其Seebeck系数较大但是电阻率也大，因此功率因子较小。Ag掺杂量(原子分数)为7.97%的样品，因其Seebeck系数绝对值较大而电阻率适当，280℃时的功率因子最大(约为0.93 mW·m-1·K-2)，比未掺杂Ag的样品(PF=0.61 mW·m-1·K-2)高52%。掺杂适量的Ag能提高溅射沉积的SnSe薄膜的热电性能(功率因子)。

来源：2020年第8期

《材料研究学报》期刊编辑部

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