Elektronické a termoelektrické vlastnosti třímocného chalcohalidového polovodiče: Studie prvních zásad

Abstract

Ternární chalkoalidy jsou široce využívány pro různé aplikace. Termoelektrické vlastnosti SbSI, SbSeI a SbSBr byly zkoumány teoretickými simulacemi a nálezy byly provedeny pomocí BoltzTraP kódu založeného na semi-klasické Boltzmannově transportní teorii. V této studii jsme simulovali elektronické struktury s použitím generalizovaného gradientu Englo-Vosko použitého v programu WIEN2k. Z elektronických struktur pásem jsme nalezli kombinaci lehkých a těžkých pásů kolem úrovně Fermi ve valenčním pásmu, které silně ovlivňují efektivní hmotnost nosičů. Celé termoelektrické parametry, jako je elektrická, elektronická část tepelných vodivostí, Seebeckův koeficient a výkonový faktor, byly analyzovány jako funkce teplotního a chemického potenciálu. Korelace mezi efektivními hmotami a termoelektrickými vlastnostmi je také zahrnutá v diskusi, protože účinná hmota odhaluje pohyblivost nosičů, které zase ovlivňují termoelektrické vlastnosti. Nahrazení síry odhaluje vysokou elektrickou vodivost a menší součinitel Seebeck založený na efektivní hmotnosti vede ke zvýšení účiníku.