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Introduction of F_4-TCNQ/MoO_3 layers for thermoelectric devices based on pentacene
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作者 吴双红 Ryosuke Nakamichi +2 位作者 Masatsugu Taneda 张其胜 Chihaya Adachi 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2014年第9期535-538,共4页
We introduced a dual electron accepting layer composed of tetrafluoro-tetracyanoquinodimethane (F4-TCNQ) and MoO3 for thermoelectric devices based on a pentacene layer. We found that the power factor is enhanced by ... We introduced a dual electron accepting layer composed of tetrafluoro-tetracyanoquinodimethane (F4-TCNQ) and MoO3 for thermoelectric devices based on a pentacene layer. We found that the power factor is enhanced by placing an F4-TCNQ layer directly in contact with the pentacene layer and it is also enhanced by placing a MoO3 layer between the F4-TCNQ layer and the Au electrode. By examining the contact resistance using a field effect transistor and a hole-only diode, we confirmed that the hole injection is improved due to the reduction of contact resistance at the interface between the MoO3 layer and the Au electrode. 展开更多
关键词 thermoelectrics pentacene moo3 contact resistance
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n型B_(i2)Te_(3)基材料表面处理对热电单元性能的影响 被引量:1
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作者 华思恒 杨东旺 +7 位作者 唐昊 袁雄 展若雨 徐卓明 吕嘉南 肖娅妮 鄢永高 唐新峰 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期163-169,共7页
Bi_(2)Te_(3)基微型热电器件的尺寸越小,界面结合强度及接触电阻对于器件力学性能、开路电压以及输出功率等的影响就越显著。因此开发成本低、工艺简单的热电单元制备技术,并使n型Bi_(2)Te_(3)基块体材料与阻挡层间的界面兼具低接触电... Bi_(2)Te_(3)基微型热电器件的尺寸越小,界面结合强度及接触电阻对于器件力学性能、开路电压以及输出功率等的影响就越显著。因此开发成本低、工艺简单的热电单元制备技术,并使n型Bi_(2)Te_(3)基块体材料与阻挡层间的界面兼具低接触电阻、高结合强度具有重要意义。本工作将n型Bi_(2)Te_(3)基热电材料薄片在混合酸溶液(pH~3)中进行表面处理,随后进行化学镀Ni(5μm),再与Cu电极焊接制备得到热电单元。腐蚀后,n型Bi_(2)Te_(3)基热电材料表面大的沟壑与Ni阻挡层间形成锚固效应,腐蚀6 min的材料结合强度高达15.88 MPa。大沟壑表面进一步腐蚀后出现的精细分支与Ni阻挡层间形成纳米孔洞,显著增大了界面接触电阻,腐蚀2 min的材料达到2.23Ω·cm^(2)。最终,腐蚀4 min后镀Ni的n型Bi_(2)Te_(3)基热电片材与p型Bi_(2)Te_(3)基热电片材制备的微型热电器件在20 K温差(高温端306 K,低温端286 K)下的输出功率高达3.43 mW,相较于商用电镀镀层制备的同尺寸器件提升了31.92%。本工作将为微型热电器件的性能优化提供支撑。 展开更多
关键词 Bi_(2)Te_(3) 界面结合强度 界面接触电阻 镍阻挡层 微型热电器件
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表面修饰工程协同优化Bi_(2)Te_(3)基微型热电器件的界面性能
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作者 唐昊 白辉 +6 位作者 吕嘉南 华思恒 鄢永高 杨东旺 吴劲松 苏贤礼 唐新峰 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第16期313-324,共12页
热电器件微型化对组成热电元件的界面性能提出了更高要求,获得低的界面接触电阻率和高的界面结合强度的异质结合界面,是成功制备高性能、高可靠性Bi_(2)Te_(3)基微型热电器件的前提条件.本研究采用酸洗方法对Bi_(0.4)Sb_(1.6)Te_(3)材... 热电器件微型化对组成热电元件的界面性能提出了更高要求,获得低的界面接触电阻率和高的界面结合强度的异质结合界面,是成功制备高性能、高可靠性Bi_(2)Te_(3)基微型热电器件的前提条件.本研究采用酸洗方法对Bi_(0.4)Sb_(1.6)Te_(3)材料进行表面修饰,实现了Bi_(0.4)Sb_(1.6)Te_(3)Te3/Ni热电元件界面性能的协同优化.酸洗过程有效调控了Bi_(0.4)Sb_(1.6)Te_(3)材料的表面功函数,显著降低了Ni层与Bi_(0.4)Sb_(1.6)Te_(3)Te_(3)材料间的接触势垒,从未酸洗处理的0.22 eV降至0.02 eV,势垒的降低使界面接触电阻率从未酸洗处理的14.2μΩ·cm~2大幅降至0.22μΩ·cm~2.此外,酸洗过程还能有效调控基体表面粗糙度,在基体表面形成2—5μm的V型凹坑,产生钉扎效应,极大地增强了材料表面与Ni层的物理结合,与约50 nm厚Bi_(0.4)Sb_(1.6)Te_(3)界面扩散反应区形成的冶金结合共同作用,使界面结合强度从未酸洗处理的7.14 MPa大幅增至22.34 MPa.这种优异的界面性能在微型热电器件中得到了进一步证实,采用该工艺处理后热电元件制备的4.7×4.9 mm~2微型热电器件,在热面温度300 K下的最大制冷温差达到56.5 K,在10 K温差下最大输出功率达到882μW.该研究为实现界面性能的协同优化提供了一种新策略,并为微型热电器件的性能优化开辟了新途径. 展开更多
关键词 Bi_(2)Te_(3)基微型热电器件 Bi_(0.4)Sb_(1.6)Te_(3)/Ni热电元件 表面修饰工程 界面接触电阻率 界面结合强度
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