具有立方结构的IV族碲化物半导体(PbTe和SnTe)已经引领了热电领域的诸多革新。近年来， 非立方相化合物GeTe与MnTe也表现出很好的热电前景。
同济大学材料科学与工程学院裴艳中课题组在Science China Materials上发表文章，介绍了一种新型高效非立方相热电材料MnGeTe2。
图1 室温下MnGeTe2的结构
MnGeTe2是GeTe与MnTe的衍生化合物。本征态MnGeTe2因单质锗的析出而存在高浓度的阳离子空位， 载流子浓度高达~3.6×1021cm−3，远高于热电应用所需，通过Bi的掺杂可使得载流子显著降低(室温下MnGe0.9Bi0.1Te2载流子约为~9×1020cm−3)。
在这样大的载流子浓度范围内，一方面可以基于声学声子散射机制下的单抛物带模型，实现对载流子输运性质进行全面的评估; 另一方面还可以实现热电功率因子的优化。此外，由于材料中存在高度无序的阳离子和阳离子空位，可在测试温度范围内获得1.2 W m−1 K−1甚至更低的晶格热导率。
当载流子浓度达到优化值~9×1020 cm−3时，在850 K各向同性的立方相下可获得接近1.0的zT值以及高于200 HV的维氏硬度值，进一步证实MnGeTe2是一个很有前景的热电材料。
文献信息：
周斌强, 李文, 王晓, 李娟, 郑良涛, 高博, 张馨月, 裴艳中
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