學位論文
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Item 鉍-銻-碲單晶奈米線之製備與熱電性質研究(2013) 蔡瑋瀚; Wei-Han Tsai在許多熱電材料相關研究顯示，鉍-銻-碲材料在接近室溫有良好的熱電性質，並且在低維度下，其物理行為將會隨著尺寸的不同而改變，此時量子效應則明顯的影響了其物理的特性和行為，因此聲子在物體裡面的物理行為也有所改變，於是我們合成單晶BixSb2-xTe3-y奈米線量測熱電性質，期望可以看到熱電性質的提升。首先使用脈衝雷射沉積系統將Bi0.5Sb1.5Te3鍍於二氧化矽基板，將附有一層薄膜的基板放置石英管並封真空，薄膜以330 ℃至350 ℃熱處理5天，經過熱處理後奈米線會生長於薄膜表面，直徑由幾十至幾百奈米，而長度則為幾微米至幾十微米，將奈米線懸放至量測晶片，透過選區繞射分析奈米線的結晶性並知其生長方向為[110]，使用X射線能量色散儀分析成分，利用掃描式電子顯微鏡影像測量出奈米線的截面積，使用四點量測奈米線的電阻率ρ。使用晶片上的加熱器及溫度計可量測席貝克係數(Seebeck coefficient) S，利用三倍頻方法(3ω method)量測熱傳導率κ，由量測出的三項熱電係數可得熱電優質係數(figure of merit) ZT=S2T/ρκ，此論文量測三根單晶奈米線，等效直徑分別為、350奈米、280奈米和240 奈米，當奈米線的尺寸小於聲子的平均自由徑，會影響聲子的傳遞，因而降低其熱傳導係數，使ZT值增加。以240奈米的奈米線為例，量測的最高ZT值為0.51