退火工艺对冷压纯SnSe功率因子的影响

【概述】

SnSe作为氧族热电材料的一员，热电优值最高达到了2.6，引起了广大科研人员的关注。 此文讲述了通过冷压纯SnSe粉末形成载流子浓度为5.37x1017cm-3的多晶SnSe，并做退火处理，观察并测试退火后样品的形貌、电导率、塞贝克系数以及导热系数。发现退火对微观结构和热电性能影响巨大，退火导致结构重新排布，提高了塞贝克系数，达到了3倍，并提高了导热系数。在772K的热电优值比纯多晶SnSe高了0.11.

【实验/操作方法】

使用高纯度的SnSe粉末在室温、单向压力25.47Kgf/mm2作用下，形成块状固体。直径8-10mm，厚度1-1.28mm。冷压之后的样品，使用Linseis的LSR-3系统原位测试样品的塞贝克系数以及电阻率，并测试多次退火后样品的的塞贝克系数。

【实验结果/结论】

（a） 退火前样品的XRD衍射图；（b）退火后样品的XRD衍射图；（c）标准卡

（a）（b）退火前样品中心和边缘的SEM形貌图；

（c）（d）退后后样品中心和边缘的SEM形貌图；

（a）退火过程塞贝克系数随温度变化曲线；（b）退火过程电导率随温度变化曲线；（c）退火过程功率因子随温度变化曲线

退火对样品影响巨大，退火前室温塞贝克系数为150uVK-1，退火后室温塞贝克系数为448uVK-1（第六次退火）

纯多晶SnSe样品LogK1-logT曲线

纯多晶SnSe热电优值ZT随温度的变化曲线。

【仪器/耗材清单】

LSR-3系统