高镉含量单晶 PbTe-CdTe 固溶体中的双价带电子与热输运

采用自选择气相输运法获得了镉含量高达 10 at.% 的高质量 p 型 PbTe-CdTe 单晶合金。利用中红外光致发光实验跟踪了基本能隙随镉含量的变化。从实验与理论两方面研究了霍尔迁移率、热电势、热导率以及热电优值参数 $ZT$，特别关注了该材料的双价带结构。结果表明，布里渊区 $\Sigma$ 点附近的重空穴带起着重要作用，并主导了较高镉含量下 Pb$_{1-x}$Cd$_x$Te 的空穴输运。我们的数据及其描述可作为 $x$ 高达 0.1 的 Pb$_{1-x}$Cd$_x$Te 单晶的标准。研究表明，镉含量约 1 at.%、空穴浓度约为 10$^{20}$ cm$^{-3}$ 的单晶 Pb$_{1-x}$Cd$_x$Te 样品在 600 K 时可能呈现 $ZT \approx$ 1.4。