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Bi_(2)(Se_(0.53)Te_(0.47))_(3)纳米线的制备及其圆偏振光致电流效应
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作者 冯世尊 俞金玲 《福州大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第1期14-19,共6页
采用化学气相沉积法制备Bi_(2)(Se_(0.53)Te_(0.47))_(3)纳米线,利用扫描电子显微镜和X射线能谱仪对其进行表征,并研究样品的圆偏振光致电流效应(circular photogalvanic effect, CPGE).利用1 064 nm激光激发,分别测试激光入射面垂直于... 采用化学气相沉积法制备Bi_(2)(Se_(0.53)Te_(0.47))_(3)纳米线,利用扫描电子显微镜和X射线能谱仪对其进行表征,并研究样品的圆偏振光致电流效应(circular photogalvanic effect, CPGE).利用1 064 nm激光激发,分别测试激光入射面垂直于纳米线和平行于纳米线时的CPGE电流.实验结果表明,测得的CPGE电流主要来自纳米线的拓扑表面态.激光垂直入射纳米线时的CPGE电流不为0,说明CPGE电流来源于纳米线能带的六角翘曲效应.本研究测得的Bi_(2)(Se_(0.53)Te_(0.47))_(3)纳米线的CPGE电流比文献报导的Bi2(Te0.23Se0.77)3纳米线增大2倍以上,这是因为Te组分的增加不但使得费米能级更加靠近狄拉克点,还降低了纳米线中载流子复合的概率,二者共同作用,使得CPGE电流增大. 展开更多
关键词 bi_(2)(se_(0.53)te_(0.47))_(3)纳米线 拓扑绝缘体 化学气相沉积 圆偏振光致电流效应
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拓扑绝缘体(Bi_(1-x)Sb_(x))_(2)Te_(3)薄膜制备及其电输运性能研究
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作者 张哲瑞 仇怀利 +3 位作者 周同 黄文宇 葛威锋 杨远俊 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2023年第11期1580-1584,共5页
文章利用分子束外延(molecular beam epitaxy, MBE)法,在超高真空的条件下,于蓝宝石衬底上制备超薄的高质量拓扑绝缘体(Bi_(1-x)Sb_(x))_(2)Te_(3)薄膜。利用反射高能电子衍射(reflection high-energy electron diffraction, RHEED)仪、... 文章利用分子束外延(molecular beam epitaxy, MBE)法,在超高真空的条件下,于蓝宝石衬底上制备超薄的高质量拓扑绝缘体(Bi_(1-x)Sb_(x))_(2)Te_(3)薄膜。利用反射高能电子衍射(reflection high-energy electron diffraction, RHEED)仪、X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)仪、显微共焦激光拉曼光谱仪(micro confocal laser Raman spectrometer)和X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)仪对不同Sb掺杂量的样品进行表征,并获得最佳的制备参数。研究结果表明:衬底温度为460℃时Bi和Te的流量比为1∶16左右;在Sb温度为350、360、370、380℃时,可以制得高质量的(Bi_(1-x)Sb_(x))_(2)Te_(3)薄膜。利用霍尔效应测量系统测量样品的电阻率、霍尔系数、迁移率和载流子浓度;测量结果表明,(Bi_(1-x)Sb_(x))_(2)Te_(3)薄膜的载流子浓度和主要载流子类型随x的变化而发生相应的变化,并伴随着费米能级位置的调谐,随着x的增加,在x=0.53到x=0.68的掺杂过程中,费米能级从导带下移到带隙,最终进入价带,多数载流子类型也从自由电子转变成空穴,(Bi_(1-x)Sb_(x))_(2)Te_(3)实现了从n型到p型的转化。 展开更多
关键词 分子束外延(MBE) 拓扑绝缘体 (bi_(1-x)Sb_(x))_(2)te_(3)薄膜 霍尔系数 载流子迁移率
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具有花状形貌Lu_(x)Bi_(2-x)Te_(3)合金的制备及性能
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作者 吴芳 王伟 《河北大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2023年第1期58-66,共9页
Bi_(2)Te_(3)基材料在室温附近具有良好的热电性能,通过掺杂和纳米技术可以提高Bi_(2)Te_(3)基热电材料的热电性能,其主要由热电优值(ZT)决定.本文通过水热法成功制备了具有纳米花形貌的Lu_(x)Bi_(2-x)Te_(3)粉体,并对制备的纳米粉体分... Bi_(2)Te_(3)基材料在室温附近具有良好的热电性能,通过掺杂和纳米技术可以提高Bi_(2)Te_(3)基热电材料的热电性能,其主要由热电优值(ZT)决定.本文通过水热法成功制备了具有纳米花形貌的Lu_(x)Bi_(2-x)Te_(3)粉体,并对制备的纳米粉体分别进行XRD和SEM表征,讨论了Lu元素掺杂和乙二胺四乙酸(EDTA)用量对Lu_(x)Bi_(2-x)Te_(3)纳米花粉体形貌的影响,结果表明:Lu元素掺杂不利于纳米花形貌的形成,而EDTA用量的合适选取对于纳米花形貌的形成起着至关重要的作用.接着采用热压法将Lu_(x)Bi_(2-x)Te_(3)纳米花粉体压制成致密块体,讨论了Lu元素掺杂对Lu_(x)Bi_(2-x)Te_(3)块体热电性能的影响,结果表明:Lu掺杂和纳米花形貌有利于提高样品的功率因子同时保持较低的热导率,从而可以达到较高的ZT值;Lu_(0.2)Bi_(1.8)Te_(3)样品和Lu_(0.25)Bi_(1.75)Te_(3)样品的ZT值均高于区域熔炼商用Bi_(2)Te_(3)块体的值,并且Lu_(0.25)Bi_(1.75)Te_(3)样品的ZT值在测温范围内均高于1,其ZT值在473 K时达到了1.14,高于其他相关报道的n型块体的值.这一研究为提高Bi_(2)Te_(3)基合金热电材料的热电性能提供了一个新的途径. 展开更多
关键词 Lu_(x)bi_(2-x)te_(3)粉体 Lu元素掺杂 EDTA用量 纳米花形貌 热电性能
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高性能Bi_(2)Te_(3-x)Se_(x)热电薄膜的可控生长 被引量:5
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作者 陈赟斐 魏锋 +2 位作者 王赫 赵未昀 邓元 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第20期265-271,共7页
碲化铋基材料一直被认为是室温下性能最优异的热电材料之一,也是商用热电器件首选的块体材料.然而面对柔性或高密度设备等应用需求时,薄膜热电材料比块体材料更具优势.因此,提升薄膜材料热电性能及可控制备技术至关重要.与碲化铋基块体... 碲化铋基材料一直被认为是室温下性能最优异的热电材料之一,也是商用热电器件首选的块体材料.然而面对柔性或高密度设备等应用需求时,薄膜热电材料比块体材料更具优势.因此,提升薄膜材料热电性能及可控制备技术至关重要.与碲化铋基块体材料和P型碲化铋基薄膜相比,N型碲化铋基薄膜的性能相对偏低.本工作利用磁控溅射法制备了一系列N型碲化铋薄膜,研究衬底温度和工作压强对薄膜生长模式的影响规律,从而通过溅射参数精确调控薄膜的形貌、结构和生长取向,在合适的衬底温度和工作压强的共同作用下,制备出(00l)方向层状生长的高质量致密薄膜.由于层状结构薄膜具有超高的面内载流子迁移率,该薄膜实现了大于10^(5) S/m的超高电导率.由于兼具高电导率与高Seebeck系数,该层状薄膜试样在室温下的功率因子高达42.5μW/(cm·K^(2)),克服了N型碲化铋基薄膜材料难以匹配P型碲化铋基薄膜材料的困难. 展开更多
关键词 bi_(2)te_(3x)se_(x)薄膜 磁控溅射 热电 功率因子
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单晶Bi_(2)Te_(3-x)Se_(x)合金的鉴定与表征(英文) 被引量:1
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作者 Emina POZEGA Svetlana IVANOV +4 位作者 Zoran STEVIC Ljiljana KARANOVIC Rudolf TOMANEC Lidija GOMIDZELOVIC Ana KOSTOV 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2015年第10期3279-3285,共7页
研究基于Bi2Te3合金的n型半导体的实验制备。该材料可用于制备热电散热器和发电设备。采用Czochralski法制备Bi2Te2.88Se0.12固溶单晶体。采用电子显微镜研究样品的组织变化。利用EDS分析实验合金的成分,并确立化合物的经验分子式。XRD... 研究基于Bi2Te3合金的n型半导体的实验制备。该材料可用于制备热电散热器和发电设备。采用Czochralski法制备Bi2Te2.88Se0.12固溶单晶体。采用电子显微镜研究样品的组织变化。利用EDS分析实验合金的成分,并确立化合物的经验分子式。XRD表明Bi2Te2.88Se0.12样品为具有斜方六面体结构的单晶。利用差热分析研究合金的加热行为。利用热重分析研究材料的物理和化学性能随温度的变化。从XRD分析得到的Bi2Te2.88Se0.12晶格参数与Bi2Te3的非常相近,表明只有少部分Te被Se取代。所得的单晶的比电导率和比热导率与已有数据相符。所得维氏显微硬度为HV 187~39.02,且随着载荷增加,硬度降低。结果表明可以采用红外热成像法对热电元件和模块进行表征。 展开更多
关键词 bi_(2)te_(3) bi_(2)te_(3-x)se_(x) 单晶 半导体 热电性能 硬度 热视成像
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γ-Fe_(2)O_(3) 量子点/Bi_(2)Te_(2.7)Se_(0.3)纳米复合材料的制备及热电性能研究
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作者 苏梦然 秦雷 张志伟 《北京信息科技大学学报(自然科学版)》 2023年第1期1-7,共7页
采用溶剂热法合成出γ-Fe_(2)O_(3) 量子点,并利用室温闪烧法合成了Bi_(2)Te_(2.7)Se_(0.3)化合物。将γ-Fe_(2)O_(3) 量子点添加到Bi_(2)Te_(2.7)Se_(0.3)粉料中,通过放电等离子烧结法制备出γ-Fe_(2)O_(3) 量子点/Bi_(2)Te_(2.7)Se_(0... 采用溶剂热法合成出γ-Fe_(2)O_(3) 量子点,并利用室温闪烧法合成了Bi_(2)Te_(2.7)Se_(0.3)化合物。将γ-Fe_(2)O_(3) 量子点添加到Bi_(2)Te_(2.7)Se_(0.3)粉料中,通过放电等离子烧结法制备出γ-Fe_(2)O_(3) 量子点/Bi_(2)Te_(2.7)Se_(0.3)纳米复合块体材料,研究了γ-Fe_(2)O_(3) 量子点添加对Bi_(2)Te_(2.7)Se_(0.3)物相、微观结构及热电性能的影响。结果表明:添加质量分数为5%以内γ-Fe_(2)O_(3) 量子点未对Bi_(2)Te_(2.7)Se_(0.3)的物相产生明显影响,γ-Fe_(2)O_(3) 量子点分散在Bi_(2)Te_(2.7)Se_(0.3)层状晶粒间,且降低了Bi_(2)Te_(2.7)Se_(0.3)的晶粒尺寸。随着γ-Fe_(2)O_(3) 添加量的增加,材料的载流子浓度和迁移率均下降,使得电导率和塞贝克(Seebeck)系数同时降低,导致功率因子下降,而热导率也获得了显著降低,使得ZT值略有增加,纯样和添加质量分数为5%γ-Fe_(2)O_(3) 量子点样品的最大ZT值分别为0.407和0.418。 展开更多
关键词 γ-Fe_(2)O_(3)量子点 bi_(2)te_(2.7)se_(0.3) 纳米复合材料 热电性能
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室温脉冲激光原位沉积技术制备Cu_(2)(Zn_(1-x)Fe_(x))SnS_(4)/Bi_(2)S_(3)异质结及其光电性能
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作者 贾瑞彬 田静如 +3 位作者 沙震宗 夏丰金 马帅 于立岩 《青岛科技大学学报(自然科学版)》 CAS 2023年第3期30-37,共8页
采用具有磁性的Fe取代Cu_(2)ZnSnS_(4)(CZTS)中Zn组分,制备Cu_(2)(Zn_(1-x)Fe_(x))SnS_(4)(CZFTS)薄膜。将电子传输层Bi_(2)S_(3)与CZFTS耦合,采用室温脉冲激光沉积技术(RT-PLD)制备了CZFTS/Bi_(2)S_(3)异质结构。研究了Fe掺杂对于CZFT... 采用具有磁性的Fe取代Cu_(2)ZnSnS_(4)(CZTS)中Zn组分,制备Cu_(2)(Zn_(1-x)Fe_(x))SnS_(4)(CZFTS)薄膜。将电子传输层Bi_(2)S_(3)与CZFTS耦合,采用室温脉冲激光沉积技术(RT-PLD)制备了CZFTS/Bi_(2)S_(3)异质结构。研究了Fe掺杂对于CZFTS薄膜形貌、结晶度和吸光度的影响。测试了单层薄膜和异质结构的光电响应特性,实验表明与单层CZFTS薄膜相比,CZFTS/Bi_(2)S_(3)异质结在可见光区域内的光电响应速度至少提高了一个数量级,响应时间缩短至几十ms。 展开更多
关键词 Cu_(2)ZnSnS_(4)(CZTS) Cu_(2)(Zn_(1-x)Fe_(x))SnS_(4)(CZFTS) CZFTS/bi_(2)S_(3)异质结 脉冲激光沉积 光电转换 光电探测
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高压制备多晶Te掺杂Bi_(2)Se_(3)热电材料性能的研究
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作者 曹雄 张一博 +1 位作者 赵亮 康宇龙 《中国新技术新产品》 2023年第5期67-69,共3页
该文采用高温高压法合成了多晶Bi_(2)Se_(3-y)Te_(y)(y=0.1,0.3,0.5)样品。XRD对所有样品的物相分析表明,合成压力1GPa时获得的样品均为Bi_(2)Se_(3)基纯相样品。随后测试的所有样品的Seebeck系数均为负值,表现出典型的n型导电特性。热... 该文采用高温高压法合成了多晶Bi_(2)Se_(3-y)Te_(y)(y=0.1,0.3,0.5)样品。XRD对所有样品的物相分析表明,合成压力1GPa时获得的样品均为Bi_(2)Se_(3)基纯相样品。随后测试的所有样品的Seebeck系数均为负值,表现出典型的n型导电特性。热电参数测试结果表明Bi_(2)Se_(2.5)Te_(0.5)样品具有较优的热电性能,Seebeck系数绝对值和功率因子在567K附近分别达到最大值90.5μVK^(-1)和783.2μWm-1K2。同时,在整个测试温度范围内热导率随温度的升高而降低,最小值为1.76W/mK。最终,Bi_(2)Se_(2.5)Te_(0.5)样品的无量纲优值ZT在567K附近达到最大值0.25。 展开更多
关键词 bi_(2)se_(3-y)te_(y) 晶体结构 热电性能 ZT值
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Thermoelectric properties of porous (Bi_(0.15)Sb_(0.85))_2Te_3 thermoelectric materials 被引量:1
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作者 Guiying Xu, Tingjie Chen, Jianqiang Liu, and Zhangjian ZhouLaboratory of Special Ceramics and Powder Metallurgy, Materials Science and Engineering School, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China 《Journal of University of Science and Technology Beijing》 CSCD 2003年第5期39-43,共5页
In order to obtain thermoelectric materials with high figure of merit, theconcept of Hollow (Vacuum) Quantum Structure or Effect and related thermoelectric materials designwere proposed. To demonstrate the theory, the... In order to obtain thermoelectric materials with high figure of merit, theconcept of Hollow (Vacuum) Quantum Structure or Effect and related thermoelectric materials designwere proposed. To demonstrate the theory, the materials of (Bi_(0.15)Sb_(0.85))_2Te_3 with porousstructure have been fabricated. Their thermoelectric properties and the microstructure wereinvestigated and compared with their density structure. It was found that the porous structure couldimprove their properties greatly. 展开更多
关键词 thermoelectric materials bi_xSb_(1-x) bi_2te_3 hollow quantum effect
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共沉淀法和聚丙烯酰胺凝胶法制备锆掺杂改性Bi_(2)O_(3)的比较研究 被引量:2
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作者 张昭 樊国栋 郑彦春 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期2600-2605,共6页
以硝酸铋和硝酸锆为起始原料,分别采用共沉淀法和聚丙烯酰胺凝胶法制备系列锆掺杂改性Bi2O3的混合氧化物Bi2-xZrxO3+x/2(x=0~1.0)。采用XRD,FTIR和SEM对样品的结构及微观形貌进行分析。研究结果表明:于650℃焙烧处理后,由以上2种方法... 以硝酸铋和硝酸锆为起始原料,分别采用共沉淀法和聚丙烯酰胺凝胶法制备系列锆掺杂改性Bi2O3的混合氧化物Bi2-xZrxO3+x/2(x=0~1.0)。采用XRD,FTIR和SEM对样品的结构及微观形貌进行分析。研究结果表明:于650℃焙烧处理后,由以上2种方法制备的纯Bi2O3的主晶相均为单斜晶型α-Bi2O3,其中采用聚丙烯酰胺凝胶法及乙二醇和水混合溶剂反序滴定共沉淀法可制备出纯度较高的单斜相α-Bi2O3。锆掺杂改性制备的系列混合氧化物中,当ZrO2掺杂量(摩尔分数)为10%(x=0.2)时,反序滴定共沉淀法能实现均匀共沉淀,形成了组成为Bi1.8Zr0.2O3.1的类似立方相δ-Bi2O3的单一结构固溶体,顺序滴定共沉淀法会产生相分离,导致四方相Bi7.38Zr0.62O12.31固溶体的出现。然而,当采用聚丙烯酰胺凝胶法时,没有得到类似立方相δ-Bi2O3结构的固溶体,主相结构为单斜相α-Bi2O3以及混合部分四方相Bi7.38Zr0.62O12.31和立方相ZrO2。由此可见:采用反序滴定共沉淀法,在650℃低温及合适条件下,掺杂适量的ZrO2能稳定立方相结构的高温离子传导相δ-Bi2O3。 展开更多
关键词 bi_(2)O_(3) ZrO_(2) bi_(2-x)Zr_(x)O_((3+x)/2) 共沉淀法 聚丙烯酰胺凝胶法
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构建Ⅰ型SnS_(2)/Bi_(2)Se_(3)和Ⅱ型SnS_(2)/Bi_(2)Te_(3)范德瓦尔斯异质结构提升其光电性能 被引量:1
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作者 罗铭威 卢春辉 +4 位作者 刘玉琪 韩涛涛 葛燕青 周译玄 徐新龙 《Science China Materials》 SCIE EI CAS CSCD 2022年第4期1000-1011,共12页
基于新型先进材料的异质结构为提高光电器件的光电性能奠定了基石.能带排列是理解异质结构中载流子输运机理和界面动力学的关键.本文利用物理气相沉积法和化学气相沉积法制备了SnS_(2)/Bi_(2)X_(3)(X=Se,Te)范德华异质结构.通过高分辨率... 基于新型先进材料的异质结构为提高光电器件的光电性能奠定了基石.能带排列是理解异质结构中载流子输运机理和界面动力学的关键.本文利用物理气相沉积法和化学气相沉积法制备了SnS_(2)/Bi_(2)X_(3)(X=Se,Te)范德华异质结构.通过高分辨率X射线光电子能谱测量的能带排列证实了Ⅰ型SnS_(2)/Bi_(2)Te_(3)和Ⅱ型SnS_(2)/Bi_(2)Te_(3)异质结构的成功制备.基于SnS_(2)/Bi_(2)X_(3)异质结构的光电化学型光电探测器的光电响应得到了极大的提高.Ⅰ型SnS_(2)/Bi_(2)Te_(3)和Ⅱ型SnS_(2)/Bi_(2)Te_(3)异质结构的光电流密度均比SnS_(2)、Bi_(2)Te_(3)和Bi_(2)Te_(3)的光电流密度高一个数量级以上.SnS_(2)/Bi_(2)X_(3)异质结构光电性能的显著提高主要是由于:(i)异质结构中光激发电子和空穴的有效分离;(ii)SnS_(2)/Bi_(2)X_(3)异质结构与电解质界面具有更高的电荷转移效率和载流子密度;(iii)异质结构的构建拓宽了光的吸收范围.此外,直立的SnS_(2)还可以有效地捕获光子以提高其光电性能.Ⅰ型SnS_(2)/Bi_(2)Te_(3)异质结构的光电性能优于Ⅱ型SnS_(2)/Bi_(2)Te_(3)异质结构,这主要源于异质结构/电解质界面上更高效的电荷传输能力.实验研究结果表明,Ⅰ型和Ⅱ型异质结构的构建为开发高性能光电探测器及其他光电器件提供了新思路. 展开更多
关键词 SnS_(2)/bi_(2)se_(3) SnS_(2)/bi_(2)te_(3) type-Ⅰheterostructure type-Ⅱheterostructure photoelectric response photodetector
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Filter-free self-power CdSe/Sb_(2)(S_(1-x),Se_(x))_(3)nearinfrared narrowband detection and imaging
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作者 Kanghua Li Yue Lu +7 位作者 Xuke Yang Liuchong Fu Jungang He Xuetian Lin Jiajia Zheng Shuaicheng Lu Chao Chen Jiang Tang 《InfoMat》 SCIE CAS 2021年第10期1145-1153,共9页
Accurate and clear bioimaging is crucial in the field of medical diagnosis.High-quality bioimaging requires to avoid the effects of ambient light as well as the absorption of biological tissues.Nearinfrared(NIR)narrow... Accurate and clear bioimaging is crucial in the field of medical diagnosis.High-quality bioimaging requires to avoid the effects of ambient light as well as the absorption of biological tissues.Nearinfrared(NIR)narrowband detectors located at wavelength from 650 to 900 nm can meet these requirements;thus,they are the potential solution.In this work,we construct a filter-free and self-power NIR narrowband photodetector based on the structure of n-CdSe/p-Sb_(2)(S_(1-x),Se_(x))_(3)heterojunction,and achieve a narrow spectral response at 735 nm with a full width at half-maximum of 35.3 nm in the detector.Further,the imaging characteristics of the NIR narrowband detector are explored,verifying the ability to narrowband detection and imaging.This filter-free and self-power NIR narrowband detector shows considerable promise in real-life applications. 展开更多
关键词 CDse narrowband photodetector nearinfrared Sb_(2)(S_(1-x) se_(x))_(3)
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