畢業(yè)論文----半導(dǎo)體熱電材料的應(yīng)用及研究進(jìn)展(完整版)
【正文】 體的體心， 0 位于 6 個交點上，多個八面體通過棱的重合排列構(gòu) 成類似于鈣欽礦的結(jié)構(gòu)，由于八面體間的間隙較大，因此，可以進(jìn)行某些元素填充 ,增大聲子的散射，可以進(jìn)行元素的替代誘發(fā)化學(xué)力致使晶格變形，提高熱電優(yōu)值 。由于有關(guān)聚合物熱電材料的研究相對較少，使得這類材料與實際應(yīng)用還有較大的距離，但隨著對這一研究領(lǐng)域的逐步重視，相信近幾年這類材料的性能將會出現(xiàn)較大的 突破 [17]。 參考文獻(xiàn)： [1] Cadofl J B， Miller E． Thermoelectric Materials and Device[M]. NewYork： Reinhold Publ Corp， 1961. 6567 [2] 史迅，席麗麗，楊炯，等 . 熱電材料研究中的基礎(chǔ)問題 [M].上海 :能源材料專題， [3] 王占國 .半導(dǎo)體研究的新進(jìn)展 [M].北京 :半導(dǎo)體技術(shù)， [4] Teutsch WB. In Thermoelectricity. Edited by Egli P H[M]. New York: JohnWhite amp。 5 結(jié)語 半導(dǎo)體熱電材料是一種有著廣泛應(yīng)用前景的環(huán)保材料 , 隨著對熱電材料研究的不斷深入 ,相信熱電材料的性能將會有進(jìn)一步提高 ,到時熱電材料也將會作為一種重要的材料應(yīng)用于熱電制冷、熱電發(fā)電等方面。 傳統(tǒng)的看法認(rèn)為，氧化物由于其高的離子特性導(dǎo)致強電子局域效應(yīng)，從而遷移 率很低，比熱電半導(dǎo)體低幾個數(shù)量級，因此并不適合做熱電材料 NaCo2O4卻具有反常的熱電性能，在 300K 時其 Seebeck 系數(shù)為 100 V/K，電阻率為 2Ω近年來，另外一種新的思路 :即低維方鉆礦熱電材 料的研究已經(jīng)展開，但由于填充方鉆礦材料結(jié)構(gòu)和成分復(fù)雜，方鉆礦型材料低維化的制備困難很大，隨著研究工作的進(jìn)一步深人，將會得到性能更優(yōu)異的熱電材料。因此 , 對這類材料 , 通過摻雜有可能會獲得 ZT大于 1的熱電材料。 4 熱電材料的研究進(jìn)展 自 20世紀(jì) 60年代以來 , 人們研究了許多材料的熱電性能 , 發(fā)現(xiàn)了很多有價值的半導(dǎo)體熱電材料 [13], 包括 ZnSb、 PbTe、 ( Bi, Sb)2( Te, Se) In( Sb, As, P) 、 Bi1 xSbx 等 , 其中以 ( Bi , Sb)2( Te, Se)3和 Bi1 xSbx 性能最好 , 被深入研究和廣泛應(yīng)用。對熱電半導(dǎo)體材料來說 , 由于要求材料具有較高的電導(dǎo)率 , 因此電子熱導(dǎo)率的調(diào) 第 5 頁 （ 共 9 頁 ） 節(jié)受到很大程度的限制。 增加材料 的賽貝克系數(shù) 材料的澤貝克系數(shù)主要由費米能級附近的電子結(jié)構(gòu)決定，高的晶體對稱性和費米能級附近具有盡可能多的能谷，以及大的有效質(zhì)量都會導(dǎo)致較大的 S值。 半導(dǎo)體溫差發(fā)電材料用于制備溫差發(fā)電機，已應(yīng)用于汽車尾氣處理，海岸掛燈、浮標(biāo)燈、邊防通訊用電源石油管道中無人中繼站電源和野戰(zhàn)攜帶電源以及海底探查、宇宙飛船和各類人造衛(wèi)星用電源。進(jìn)入 21 世紀(jì)，面對嚴(yán)峻的能源和環(huán)境問題，相信對于熱電材料的研究會為解決能源緊缺和環(huán)境污染起到重要的作用，本文的研究目的首先是讓人們了解什么三種熱電效應(yīng)，以及熱電材料在我們 日常生活中和科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，然后再介紹熱電材料最新研究進(jìn)展及其方向 。 第 1 頁 （ 共 9 頁 ） 半導(dǎo)體熱電材料的應(yīng)用及研究進(jìn)展 物理與電子工程學(xué)院 物理學(xué) （物理） 專業(yè) 2022 級 袁仲富 指導(dǎo)教師 田德祥 摘 要 ： 本文首先簡單介紹了熱電材料的三種效應(yīng)以及半導(dǎo)體熱電材料在熱電發(fā)電和制冷方面的應(yīng)用，然后重點介紹半導(dǎo)體熱電材料 國內(nèi)外 的研究 進(jìn)展及其 方向。近年來，隨著對熱電材料的深入研究，熱電材料的研究有了較大的發(fā) 展并重新顯示了廣泛的應(yīng)用前景。而半導(dǎo)體熱電材料以其小巧穩(wěn)定，節(jié)能長壽，工作無噪聲，無污染，安全性高等優(yōu)點更加備受
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