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학술저널
저자정보
Ji-Hee Pi (Korea National University of Transportation) Go-Eun Lee (Korea National University of Transportation) Il-Ho Kim (Korea National University of Transportation)
저널정보
대한금속·재료학회 Electronic Materials Letters Electronic Materials Letters Vol.17 No.5
발행연도
2021.9
수록면
427 - 435 (9page)
DOI
https://doi.org/10.1007/s13391-021-00298-5

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Ge-doped famatinites Cu3Sb1?yGeyS4 (0 ≤ y ≤ 0.1) were prepared by mechanical alloying and hot pressing. The phase transition,microstructure, charge transport properties and thermoelectric properties were examined in accordance with the Gecontent. The famatinites were maintained as a single phase with a tetragonal structure at temperatures below their meltingpoint without secondary phases. The melting points of Cu3SbS4and Cu3Sb0.92Ge0.08S4were 817 and 819 K, respectively. Thehot-pressed specimens exhibited high relative densities of 98.3?99.5%. The a-axis and c-axis were decreased from 0.5386 to0.5378 nm and from 1.0744 to 1.0719 nm, respectively, by doping Sb sites with Ge. Both intrinsic and Ge-doped famatinitesexhibited positive Hall and Seebeck coefficients. The carrier concentration and mobility of Cu3SbS4were 2.2 × 1018cm?3 and1.6 cm2V?1 s?1, but those of Ge-doped specimens increased to (0.4?3.3) × 1019cm?3 and 29?71 cm2V?1 s?1, respectively. Cu3SbS4exhibited non-degenerate semiconductor characteristics and demonstrated a dimensionless figure of merit, ZT, of0.1 at 623 K owing to a power factor of 0.14 m Wm?1 K?2 and a thermal conductivity of 0.62 Wm?1 K?1. However, the Gedopedspecimens exhibited degenerate semiconductor behaviors, and Cu3Sb0.92Ge0.08S4exhibited the highest ZT of 0.55 at623 K owing to a power factor of 0.64 m W m?1 K?2 and a thermal conductivity of 0.72 Wm?1 K?1.
#Thermoelectric #Famatinite #Charge transport #Mechanical alloying #Hot pressing

목차

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참고문헌 (5)

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엄아영 / 2015 / Transport and Thermoelectric Properties of Bi2Te2.7Se0.3 Prepared by Mechanical Alloying and Hot Pressing / Journal of the Korean Physical Society 66(11):1726~1731 google schola Yunchen Dou / 2020 / Enhanced thermoelectric performance of Cu3SbSe4 doped with alkali-ion (Na and K) / Electronic Materials Letters 16(2):99~105 dbpia Sung-Gyu Kwak / 2021 / Effects of Se Doping on Thermoelectric Properties of Tetrahedrite Cu12Sb4S13-zSez / Electronic Materials Letters 17(2):164~171 dbpia 정재용 / 2010 / Synthesis and Thermoelectric Properties of n-Type Mg₂Si / Electronic Materials Letters 6(4):187~191 dbpia Kwan-Ho Park / 2011 / Thermoelectric Properties of Co_(4-x)Mn_xSb_(12-y)Sn_y Skutterudites / Electronic Materials Letters 7(1):39~43 dbpia

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