多种半导体类型切换可提高废热的热电转换

近年来,发达的能源消耗相当浪费。通常,近三分之二的总能量以“废热”的形式被浪费到环境中,最终导致全球变暖。寻找一种有效利用这种热量的方法一直是每个材料研究人员的首要任务。
回收电能中的废热的各种可能方法之一是使用所谓的“热电转换” —一种利用半导体中的温差直接转换为电压的过程。热电器件包括具有两种电荷载流子(即电子和空穴)的p型和n型半导体。p型和n型半导体串联连接以产生大的热电电压。因此,有必要开发具有高热电转换效率的p型和n型半导体。
科学家最近引起人们注意的一种特殊的半导体材料是单硒化锡(SnSe),据报道,它具有世界上最高的热电转换性能指数ZT值。然而,SnSe不能容易地控制电荷载流子类型。掺杂碱金属离子可改善p型热电性能,但碱金属离子是挥发性和扩散性元素,不适用于高温应用。另一方面,添加铋和碘使其成为n型会导致电子浓度低。
在高等功能材料研究所发表的一项新研究中,由东京理工大学的一组科学家由高濑胜吉教授领导,他们发现当掺有锑(Sb)时,SnSe表示为(Sn 1-x Sb x)Se,表现出特殊的导电类型转换。具体来说,研究小组观察到在低掺杂浓度下,(Sn 1-x Sb x硒从p型导电开始,但随着掺杂的增加而切换为n型,最后在高浓度时又切换回p型。详尽的分析和计算揭示了一种有趣的电荷类型转换机制,该小组发现,该机制与Sn和Se之间的Sb取代位点的分布有关。他们将这种转换行为归因于随着掺杂的增加,主要的Sb替代位点从Se(Sb Se)转换为Sn(Sb Sn)。
科学家解释说,在极低的Sb浓度下,p型传导仅是由于锡空位提供的空穴而发生的。但是随着掺杂的增加,Sb Sn开始提供电子,而Sb Se形成“杂质带”,该杂质带允许通过它的传导,从而导致观察到的n型行为。然而,随着掺杂水平的进一步提高,费米能级接近位于Sb Se杂质能带和最小导带之间的中能带能级,从而导致p型导通。
有了如此出色的见解,结果无疑将成为SnSe潜在的游戏规则改变者。但是,高濑教授预言范围将会更广。“现在,我们了解了掺Sb的SnSe极性转换中的作用机理,我们可以希望优化体合成工艺,以进一步改善其热电性能,并进而实现高性能的热电转换器件,”推测片濑教授。
此外,研究人员还期望基于掺杂位置切换的极性控制在将来会变得更加通用,并且可以应用于载流子类型难以控制的其他半导体材料。希望这将带来一个不再浪费废热的未来!
免责声明:本文由用户上传,与本网站立场无关。财经信息仅供读者参考,并不构成投资建议。投资者据此操作,风险自担。 如有侵权请联系删除!
-
核心内容,目前人社部、财政部还没有出台 2026 年全国职工养老金统一上调文件,运城市属于山西省下辖地市,...浏览全文>>
-
核心内容,养老金上调也就是大家常说的养老金涨待遇,2026 年是否开展职工养老金调整,需要等待人社部、财政...浏览全文>>
-
核心内容,目前人社部、财政部还没有出台 2026 年全国职工养老金统一上调文件,山西省人社厅、财政厅今天没...浏览全文>>
-
核心内容,人社部、财政部暂未发布 2026 年全国职工养老金统一调整文件,山西还没有启动本年度养老金定额调...浏览全文>>
-
核心内容,目前人社部、财政部还没有出台 2026 年全国职工养老金统一上调文件,辽宁人社局暂未发布 2026 ...浏览全文>>
-
核心内容,人社部、财政部还没有发布 2026 年全国职工养老金统一调待文件,辽宁暂未出台本年度养老金调资实...浏览全文>>
-
核心内容,目前人社部、财政部还没有出台 2026 年全国职工养老金统一上调文件,辽宁省还没有出台省级养老金...浏览全文>>
-
核心内容,人社部、财政部还没有发布 2026 年全国职工养老金调待通知,辽宁目前没有出台本年度养老金调资细...浏览全文>>
-
核心内容,目前人社部、财政部还没有出台 2026 年全国职工养老金统一上调文件,吉林省也没有发布 2026 年...浏览全文>>
-
核心内容,人社部、财政部暂未下发 2026 年全国职工养老金统一调整通知,吉林省还没有发布本省退休人员养老...浏览全文>>
- 最新消息2026年运城市养老金会落实哪些相关调整政策呢政策前瞻解读
- 最新消息2026年山西养老金是否会执行涨工资调整呢调整可能性科普
- 最新消息2026年山西今天是否传来养老金补发的相关消息呢消息核实科普
- 最新消息2026年辽宁人社局发布的养老金通知会有哪些核心要点呢政策前瞻解读
- 最新消息2026年辽宁养老金调资细则会涵盖哪些调整方面呢调资板块前瞻科普
- 最新消息2026年社保局下发的吉林养老金通知包含哪些内容呢通知要点科普
- 最新消息2026年70‑75岁黑龙江地区人群对应的养老金补贴会是多少呢政策前瞻解读
- 最新消息2026年江苏养老金定额调整会设置什么标准呢政策前瞻解读
- 最新消息2026年人社部正式通知里面养老金退休金上涨相关内容会是什么呢政策框架科普
- 最新消息2026年养老金养老细则全文阅读需要关注哪些内容分清职工与城乡居民养老两类政策重点
- 最新消息2026年山西养老金定额调整方案细则会如何制定呢细则方向前瞻科普
- 最新消息2026年养老金补发到账时间大致会落在什么时段呢发放时段参考科普
- 2026年养老金政策最新动态全国城乡居民基础养老金最低标准上调二十元
- 最新消息2026年养老金通知全文会包含哪些重要政策内容区分职工养老和城乡居民养老两大板块
- 最新消息2026年昆明80岁以上老人对应的养老金补贴会是多少呢高龄养老待遇政策解读
- 克雷桑回应对阵成都蓉城
- 2026年江西65岁老人养老金标准是多少待遇说明
- 最新消息2026年山东养老金上调了多少钱呢职工养老金上调金额暂未确定居民基础养老金底线上调20元
- 最新消息2026年重庆养老金有多少职工养老金标准待调待发文居民基础养老金底线提升
- 最新消息2026年山西养老金调整缴费指南是什么调待方案待发文缴费规则保持稳定
- 最新消息2026年吉林省70‑75岁人群对应的养老金补贴标准会是多少呢政策前瞻解读
- 最新消息2026年江苏养老金调整细则会包含哪些具体规定呢细则条款前瞻科普
- 最新消息2026年江苏养老金方案会包含哪些调整举措呢政策前瞻解读
- 2026四川养老金补发时间预计四川养老金发放安排说明
- 最新消息2026年贵州养老金调整方案会包含哪些调整内容呢贵州养老金待遇调整方向说明
- 最新消息2026年人社部正式的养老金通知全文讲述了哪些内容呢养老金相关政策信息解读
- 最新消息2026年云南养老金定额调整会如何进行设定呢云南养老金定额调整方向解读
- 最新消息2026年云南人社厅下发的养老金通知会有哪些核心要点分清职工养老和城乡居民养老政策内容
- 2026年养老金调整解读是什么政策思路说明
- 最新消息2026年河北养老金每年可以领多少职工养老金因人而异居民基础养老金底线上调
- 最新消息2026年吉林企业退休养老金上调了吗职工调待暂未启动居民基础养老金底线提标
- 最新消息2026年10月养老金调整发放时间是什么时候呢职工养老和城乡居民养老调待发放安排解读
- 最新消息2026年退休金上调最新消息都有哪些呢职工养老和城乡居民养老政策汇总解读
- 最新消息2026年北京养老金定额调整细则会如何设定呢北京职工养老调待方向分析
- 2026年天津养老金交满15年之后可以领取多少待遇天津职工与城乡居民养老待遇测算参考
- 最新消息2026年天津企退人员养老金相关细则会包含哪些内容政策前瞻解读
- 最新消息2026年上海养老金调整最新消息今天更新了哪些内容呢职工养老和城乡居民养老资讯解读
- 最新消息2026年上海养老金补发会在什么时间完成到账呢政策前瞻说明
- 最新消息2026年上海养老金预测会存在哪些可能性呢调整方向前瞻科普
- 最新消息2026年上海城乡居民养老金每月可以拿到多少待遇呢上海城乡居保待遇测算说明
