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J-GLOBAL ID：201802261080756869   整理番号：18A0820835

深欠陥レベル工学:高熱電性能のためのキャリア濃度最適化戦略【JST・京大機械翻訳】

Deep defect level engineering: a strategy of optimizing the carrier concentration for high thermoelectric performance

著者 (13件)： Zhang Qian (Department of Materials Science and Engineering, Harbin Institute of Technology, Shenzhen, Guangdong 518055, P. R. China. [e-mail]) ,  Song Qichen ,  Wang Xinyu ,  Sun Jingying ,  Zhu Qing ,  Dahal Keshab ,  Lin Xi ,  Cao Feng ,  Zhou Jiawei ,  Chen Shuo ,  Chen Gang ,  Mao Jun ,  Ren Zhifeng
資料名： Energy & Environmental Science  (Energy & Environmental Science)
巻： 11  号： 4  ページ： 933-940  発行年： 2018年 
JST資料番号： W2306A  ISSN： 1754-5692  CODEN： EESNBY  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 熱電特性はキャリア濃度に大きく依存し,したがってキャリア濃度の最適化は高い熱電性能を達成するのに中心的な役割を果たす。最適化されたキャリア濃度は非常に温度依存性があり,数百のKelvinの温度範囲において1桁の範囲内でさえも変化する可能性がある。しかし,実際には,従来のドーピング戦略は一定のキャリア濃度をもたらすだけであり,従って熱電性能は限られた温度範囲内でのみ最適化される。ここでは,温度依存キャリア濃度を,浅い欠陥準位と深い欠陥準位を同時に導入することにより実現できることを実証した。本研究では,ヨウ素(I)とインジウム(In)をPbTe中に共ドープし,ヨウ素は十分な電子を供給する浅いドナー準位として作用し,インジウムはバンドギャップに局在した半充満深欠陥状態を形成する。インジウムの深い欠陥状態は低温で電子をトラップし,トラップされた電子は温度が上昇すると伝導帯に熱的に活性化される。この方法で,キャリア濃度を温度依存性として設計することができ,それは全温度範囲にわたって理論的に予測された最適化キャリア濃度と一致する。その結果,n型In/I共ドープPbTeの室温ZTは約0.4で,ピークZTは約1.4であり,300~773Kの温度範囲で約1.04の高い平均ZTが得られた。重要なことに,深い欠陥準位は他の材料にも存在するので,深い欠陥準位工学の戦略は広い温度範囲にわたって熱電性能を強化するための種々の材料に広く適用できる。Copyright 2018 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 伝導バンド ,  ヨウ素 ,  *キャリア密度 ,  温度依存性 ,  *欠陥準位 ,  テルル化鉛 ,  ドーピング ,  バンドギャップ ,  インジウム ,  *最適化 ,  低温
準シソーラス用語： ドナー準位 ,  温度範囲 ,  熱電特性 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (1件)： 熱電デバイス  (NC03090J)

タイトルに関連する用語 (6件)： 欠陥レベル ,  工学 ,  高熱 ,  キャリア濃度 ,  最適化 ,  戦略