掺杂碳化硼的结构和热电性能研究

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该研究的目的是通过采用热压制备方法掺元所引起的碳化硼(B<,4.2>C)细微结构的改变及自身所处的结构状态进行研究,并尝试用掺杂的方法改变碳化硼半导体的导电性质,同时考查了掺元对碳化硼热电性能的影响.经过XRD,XPS,EDXA,正电子湮没,Seebeck系数 和电导率测量等实验与分析,作者发现,掺Zr(lat﹪)以及掺SnO<,2>(0.5﹪at)和掺Bi<,2>O<,3>(0.5at﹪)后,B<,4.2>C样品分裂价带中的空电子态得到了一定补偿,但是仍未实现过 度补偿.掺Zr的确改变了B<,4.2>C的结构.尤其是在C-B-C链中间的B(3)处出现了明显的空 位.Zr掺杂元素的影响看来是很特别的,因为用Ni,V做了相同的掺杂后并没有发现类似的 结构改变.XPS研究表明Zr掺杂原子处于不饱和键状态,分析结果意味着Zr进入了B<,4.2>C 的间隙位置.这也为改变碳化硼的导电性质提出了一种新的途径.即某些掺杂原子可以通过相反的过程加入到碳化硼的双原子链中,从而使碳化硼的微结构进而导电性质得到改变.
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