سنتز و مشخصه یابی نانوذرات sb1.5bi.5te3 به روش سالوترمال و ساخت لایه نازک آن به روش تبخیر حرارتی در خلا و بررسی خواص ساختاری و ترموالکتریکی آن

موادی که انرژی گرمایی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند به عنوان مواد ترموالکتریک شناخته می شوند که در ساخت قطعات ترموالکتریک از قبیل ژنراتورها و خنک کننده ها استفاده می شوند که دارای مزایایی از قبیل نداشتن هیچ بخش متحرک و سازگار بودن با محیط زیست هستند. عملکرد ترموالکتریکی مواد و قطعات ترموالکتریکی با کمیتی به نام ضریب ارزشی (zt) مشخص می شود که zt = (α2ϭ/k)t که در آن، ضریب سیبک (α) و رسانندگی الکتریکی (σ) و رسانندگی گرمایی (ҡ) نشان داده می شود. bi2te3و sb2te3به عنوان مواد ترموالکتریک خوب در در دمای اتاق شناخته می شوند که دارای گاف نواری باریک، مقاومت کم، رسانندگی گرمایی پایین و ضریب سیبک بالاتری نسبت به نیمرساناهای دیگرهستند. ترکیب sb1.5bi0.5te3دارای گاف نواری نازک تر ورسانندگی گرمایی پایین تری نسبت به sb2te3و bi2te3 می باشد. روش سالوترمال روش مناسبی برای کنترل مورفولوژی سطح است. در این پژوهش ساخت نانو پودر sb1.5bi.5te3 به روش سالوترمال و ساخت لایه نازک آن به روش تبخیر حرارتی در خلأ انجام شد.طرح پراش پرتو ایکس مشخص کننده تشکیل فاز ماده مورد نظر با ساختار هگزاگونال می باشد و تصاویر sem از پودر یکریختی سطح و لایه یکنواختی سطح آن را مشخص می کند. اندازه نانو بلورک ها از فرمول دبای- شرر در ابعاد نانومتر تعیین شده است. اندازه گیری های الکتریکی و ترموالکتریکی بر روی نمونه لایه نازک انجام شد. مقاومت ویژه الکتریکی برای نمونه در دمای محیط m ϻω 16/1، ضریب سیبک نمونه k/vϻ 199 ، رسانندگی گرمایی m.k/w 1/3 است. عامل توان مقدار w/ k2 m ۳- 10 ×2/44 را دارا می باشد و ضریب ارزشی ترموالکتریک نمونه 0/52 در دمای محیط بدست آمد. نمونه مورد نظر دارای چگالی حامل های بارcm3/ 1 1018 ˟ 2/1 و نمونه مورد نظر نیمرسانای نوع p مشخص شده است.