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首页> 外文会议>Nanoscale thermoelectric materials: Thermal and electrical transport, and applications to solid-state cooling and power generation >First-principles investigations on the thermoelectric properties of Bi_2Te_3 doped with Se
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First-principles investigations on the thermoelectric properties of Bi_2Te_3 doped with Se

机译：掺杂Bi_2Te_3的热电性质的第一性原理研究

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In this work, the thermoelectric properties of Se-doped Bi_2Te_3 are examined using first-principles density functional theory and semi-classical Boltzmann transport theory. Placing a single Se atom on the 3a Wyckoff position lowers the unit cell energy by approximately 3.6 eV, compared to the 6c Te position. The electronic structure of Bi_2Te_3 has minor changes upon Se doping. At carrier concentration of 10~(19) cm~(-3), the optimal thermopower, S, is obtained as 207 and 220 μV/K for n-type and p-type doping, respectively. Unlike the thermopower, the power factor, S~2σ/τ, is highly anisotropic for the in-plane and cross-plane conduction. At carrier concentrations of 10~(19) cm~(-3), the best power factor is predicted to be around 1.05 and 1.4×10~(11) W/m·s·K~2 for n-type and p-type doping, respectively.
机译：在这项工作中，使用第一性原理密度泛函理论和半经典玻尔兹曼输运理论研究了掺硒的Bi_2Te_3的热电性质。与6c Te位置相比，在3a Wyckoff位置上放置单个Se原子可使单位晶格能量降低约3.6 eV。硒掺杂后，Bi_2Te_3的电子结构变化很小。在10〜（19）cm〜（-3）的载流子浓度下，n型和p型掺杂的最佳热功率S分别为207和220μV/ K。与热功率不同，功率因数S〜2σ/τ对于平面内和交叉平面传导是高度各向异性的。当载流子浓度为10〜（19）cm〜（-3）时，对于n型和p-型，最佳功率因数预计约为1.05和1.4×10〜（11）W / m·s·K〜2。分别进行掺杂。

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