黑磷和磷烯中的大热电功率因子
材料科学
2014-04-22 v1
摘要
利用基于密度泛函理论 (DFT) 的第一性原理计算，研究了层状黑磷 (black-P) 及其单层对应物磷烯的电子性质。在半经典玻尔兹曼理论框架内评估了室温电子输运系数。电导率表现出各向异性行为，而塞贝克系数几乎是各向同性的。在最佳掺杂水平和室温下，发现体相黑磷和磷烯具有较大的热电功率因子，分别为 118.4 和 138.9 {\mu}Wcm-1K-2。通过适当的 n 型掺杂，体相黑磷可实现最大无量纲优值 (ZT 值) 0.22，主要受限于可降低的晶格热导率。对于磷烯，使用体相晶格热导率保守估计，其 ZT 值可达 0.30。我们的结果表明，体相黑磷和磷烯都是潜在且有前景的热电材料。
引用
@article{arxiv.1404.5171,
title = {Large thermoelectric power factors in black phosphorus and phosphorene},
author = {H. Y. Lv and W. J. Lu and D. F. Shao and Y. P. Sun},
journal= {arXiv preprint arXiv:1404.5171},
year = {2014}
}