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  1. NTU Theses and Dissertations Repository
  2. 理學院
  3. 應用物理研究所
請用此 Handle URI 來引用此文件: http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/50069
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DC 欄位值語言
dc.contributor.advisor郭光宇(Guang-Yu Guo)
dc.contributor.authorYu-Hsuan Chenen
dc.contributor.author陳俞亘zh_TW
dc.date.accessioned2021-06-15T12:29:00Z-
dc.date.available2021-08-31
dc.date.copyright2016-08-31
dc.date.issued2016
dc.date.submitted2016-08-06
dc.identifier.citation[1]黃昭仁,挑戰常溫熱溫差發電技術,CTIMES,2013/5/16
[2]C. B. Vining, An inconvenient truth about thermoelectrics, Nature Materials 8,83-85 (2009)
[3]L. D. Zhao, S. H. Lo, Y. Zhang, H. Sun, G. Tan, C. Uher,
C. Wolverton, V. P. Dravid, M. G. Kanatzidis, Ultralow thermal conductivity and high thermoelectric figure of merit in SnSe crystal, Nature 508, 373-390 (2014)
[4]L.D. Zhao, G. Tan, S. Hao, J. He, Y. Pei1, H. Chi, H. Wang,
S. Gong, H. Xu, V. P. Dravid, C. Uher, G. J. Snyder, C. Wolverton, M. G. Kanatzidis, Ultrahigh power factor and thermoelectric performance in hole-doped single-crystal SnSe, Science 351, 141-144 (2016)
[5]Speech and Hearing Science, Historical Review, Thomas Johann Seebeck
http://www.ling.fju.edu.tw/hearing/index.htm
[6]張凱富,利用射頻磁控濺鍍法製備P-type Bi0.5Sb1.5Te3和N-type Bi2Te2.7Se0.3熱電薄膜於PI軟性基板之熱電性質研究,國立台灣大學材料科學與工程學研究所碩士論文, 2013
[7]D.M. Rowe, Ph.D., D., Sc., Thermoelectrics HandBook (2006)
[8]G. J. Snyder, E. S. Toberer, Complex thermoelectric materials, Nature Publishing Group 7, 105-114 (2008)
[9]G. Shi and E. Kioupakis, Quasiparticle band structures and thermoelectric transport properties of p-type SnSe, Journal of Applied Physics 117, 065103 (2015)
[10]黃姿方,半導體材料GaSe1-xSx (0≤x≤1)之光譜性質研究,國立臺灣師範大學物理研究所碩士論文,27頁,2010
[11]簡宇傑,銅摻雜之鉍-銻-鍗奈米複合材料之熱電特性研究,國立中正大學禮學院物理研究所碩士論文,20頁,2013
[12]T.R. Wei, C.F. Wu, X. Zhang, Q. Tan, L. Sun, Y. Pan, J.F. Li, Thermoelectric transport properties of pristine and Na-doped SnSe1-xTex polycrystals, Physical Chemistry Chemical Physics 17, 30102-30109 (2015)
[13]Y. Li, X. Shi, D. Ren, J. Chen, L. Chen, Investigation of the Anisotropic Thermoelectric Properties of Oriented Polycrystalline SnSe, Energies 8, 6275-6285 (2015)
[14]H. Q. Leng, M. Zhou, J. Zhao, Y. M. Han, L. F. Li, The thermoelectric performance of anisotropic SnSe doped with Na, RSC Advances 6, 9112–9116 (2016)
[15]H. Leng, M. Zhou, J. Zhao, Y. Han, L. Li, Optimization of Thermoelectric Performance of Anisotropic AgxSn1−xSe Compounds, Journal of Electronic Materials 45, 527-534 (2016)
[16]Y. M. Han, J. Zhao, M. Zhou, X.X. Jiang, H. Q. Leng, L. F. Li, Thermoelectric performance of SnS and SnS–SnSe solid solution, Journal of Materials Chemistry A 3, 4555–4559 (2015)
[17]D. P. Spitzer, LATTICE THERMAL CONDUCTIVITY OF SEMICONDUCTORS:A CHEMICAL BOND APPROACH, Journal of Physics and Chemistry of Solids 31, 19-40 (1970)
[18]F. Serrano-Sánchez, M. Gharsallah1, N. M. Nemes1, F. J. Mompean1, J. L. Martínez1, J. A. Alonso, Record Seebeck coefficient and extremely low thermal conductivity in nanostructured SnSe, Applied Physics Letters 106, 083902 (2015)
[19]T. Bera1, A. V. Sanchela, C. V. Tomy, A. D. Thakur, n-type SnSe1−x for Thermoelectric Application, Materials Science V2, 1-11 (2016)
[20]K. Peng, Xu Lu, H. Zhan, S. Hui, X. Tang, G. Wang, J. Dai, C. Uher, G. Wang, X. Zhou, Broad temperature plateau for high ZTs in heavily doped p-type SnSe single crystals, Energy Environmental Science 9, 454-460 (2016)
[21]S. Chen, K. Cai, W. Zhao, The effect of Te doping on the electronic structure and thermoelectric properties of SnSe, Physica B-Condensed Matter 407, 4154-4159 (2012)
[22]S. Sassi, C. Candolfi, J.B. Vaney, V. Ohorodniichuk,
P. Masschelein, A. Dauscher, B. Lenoir, Assessment of the thermoelectric performance of polycrystalline p-type SnSe, Journal of Applied Physics 104, 212105 (2014)
[23]Y. Li, B. He, J. P. Heremans, J. C. Zhao, High-temperature oxidation behavior of thermoelectric SnSe, Journal of Alloys and Compounds 669, 224-231 (2016)
[24]S. R. Popuri, M. Pollet, R. Decourt, F. D. Morrison, N. S. Bennette, J. W. G. Bos, Large thermoelectric power factors and impact of texturing on the thermal conductivity in polycrystalline SnSe, Journal of Materials Chemistry C 4, 1685-1691 (2016)
dc.identifier.urihttp://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/50069-
dc.description.abstract近來硒化錫(Tin selenide, SnSe)被報導在中溫區具有一熱電優值係數為2.6的極佳熱電表現,引發相當的關注。其具有非常低的熱傳導率以及適當的載子傳輸性質。硒與錫元素皆是地球殼中豐富的元素,且硒化錫是對人無毒且對環境無害的化合物,相較於其他高性能熱電材料(一般由稀少元素/貴金屬組成),具有非常大商業化的潛力。硒化錫本身為非常穩定的層狀結構,表現出極低的熱傳導率以及良好的導電性。為了更深入探討其本質特性,本論文以垂直式布裡茲曼法(Vertical Bridgman method)成長硒化錫單晶SnSe1+x (x=0~0.01)。利用X-ray繞射(XRD)與電子探針顯微分析儀(EPMA)來分析材料的晶體結構與鑑定材料的組成;利用掃描穿隧式顯微鏡(STM)來分析原子表面排列與樣貌與其態密度的分佈;利用差式掃描儀(DSC)觀察到硒化錫在800 K有一結構相變,其晶格對稱性由Pnma相轉變成Cmcm。將晶體的三個軸向利用三環繞射儀確認之後,將樣品沿著三個軸向切出,接著量測300 K至930 K之間的席貝克係數、電阻率和熱傳導率,並計算其功率因數與熱電優值係數。我們發現硒化錫(x=0)沿著b與c方向在850 K附近皆具有一個功率因數極值為0.8 mW/mK2;而沿著b方向在850 K具有一熱電優值極值為1.0。接著我們利用增加單晶中硒的比例來產生錫空缺(改變費米能階位置),藉此調控並增加其載子濃度,並增加導電度。我們發現的當硒的比例增加,300~900 K的功率因數整體變大,尤其在室溫部分功率因數增加超過兩倍。這主要是因為費米能階接近價帶或進入價帶的結果。功率因數的提升對熱電優質造成顯著的貢獻,x=0.005(c軸)在800 K附近,熱電優值約為1.15。zh_TW
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2021-06-15T12:29:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2016
en
dc.description.tableofcontents口試委員會審定書 i
誌謝 ii
中文摘要 iii
英文摘要 iv
第一章 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
第二章 介紹 3
2.1 熱電效應 3
2.1.1 席貝克效應 3
2.1.2 帕爾帖效應 5
2.1.3湯瑪森效應 6
2.2 熱電優值 7
2.3熱電材料的分類與應用 8
2.4 硒化錫材料介紹 10
第三章 實驗原理 12
3.1樣品製作與量測流程圖 12
3.2樣品製作 13
3.2.1 配粉與封管 13
3.2.2 初步燒結 13
3.2.3 垂直式布裡茲曼長晶法 14
3.3 材料分析 16
3.3.1 XRD(X-Ray Diffraction)量測 16
3.4 熱電性質量測 18
3.4.1熱擴散係數(Thermal Diffusivity)的量測 18
3.4.2席貝克係數與電阻率的量測 20
第四章 實驗結果與討論 22
4.1 硒化錫單晶晶體的物理與熱電性質分析 22
4.1.1 晶體結構與性質分析 22
4.1.2 相變化 28
4.1.3表面原子結構與態密度 29
4.1.4 熱電性質 31
4.2 不同比例的硒化錫單晶晶體的熱電性質分析 38
4.2.1晶體結構與性質分析 38
4.2.1熱電性質 39
第五章 結論 45
參考文獻 47
dc.language.isozh-TW
dc.subject熱電優值zh_TW
dc.subject熱電材料zh_TW
dc.subject硒化錫zh_TW
dc.subject單晶材料zh_TW
dc.subject熱電材料zh_TW
dc.subject硒化錫zh_TW
dc.subject單晶材料zh_TW
dc.subject熱電優值zh_TW
dc.subjectTin selenideen
dc.subjectfigure of merit (ZT)en
dc.subjectsingle crystalen
dc.subjectTin selenideen
dc.subjectthermoelectric materialen
dc.subjectfigure of merit (ZT)en
dc.subjectsingle crystalen
dc.subjectthermoelectric materialen
dc.title單晶硒化錫的熱電性質之探討zh_TW
dc.titleThermoelectric Properties of SnSe1+x (x=0~0.01) Single Crystalsen
dc.typeThesis
dc.date.schoolyear104-2
dc.description.degree碩士
dc.contributor.coadvisor陳洋元(Yang-Yuan Chen)
dc.contributor.oralexamcommittee吳欣潔(Hsin-Jay Wu)
dc.subject.keyword熱電材料,硒化錫,單晶材料,熱電優值,zh_TW
dc.subject.keywordthermoelectric material,Tin selenide,single crystal,figure of merit (ZT),en
dc.relation.page49
dc.identifier.doi10.6342/NTU201602047
dc.rights.note有償授權
dc.date.accepted2016-08-08
dc.contributor.author-college理學院zh_TW
dc.contributor.author-dept應用物理研究所zh_TW
顯示於系所單位:應用物理研究所

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