Al掺杂ZnO多晶的热电输运性质研究

作者：刘丹丹; 宋世金; 张雪峰; 谈文鹏; 虞澜

来源：人工晶体学报, 2017, 46(02): 329-333.

DOI：10.16553/j.cnki.issn1000-985x.2017.02.022

• Zn1-xAlxO多晶
• Al掺杂
• 热电输运
• 饱和固溶度

采用固相反应法制备了六方纤锌矿结构Zn1-xAlxO（0≤x≤0.03）系列多晶,探究了Al掺杂对ZnO多晶的微观形貌和热电输运性质的影响。结果表明,Al掺杂促使ZnO晶粒长大联结,晶界减少,x>0.003时出现在晶界分布的ZnAl2O4尖晶石相。掺杂后样品由ZnO的半导体行为转变为电阻率显著下降的金属行为,且x=0.003有最小的室温电阻率1.7 mΩ·cm,主要由于掺杂使样品载流子浓度和迁移率显著提高,x=0.003时载流子浓度和迁移率为最高,分别为1.05×1021cm-3和20 cm2/V·s;300900 K下掺杂样品热电势的绝对值和功率因子均随温度升高而增大,x=0.003时有最大的室温功率因子0.4 m W/m·K2。综合得到ZnO中Al掺杂的饱和固溶度x≈0.003。

• 出版日期2017
• 单位昆明理工大学; 材料科学与工程学院