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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 16/2019

24.07.2019

Band structure and thermoelectric properties of Al-doped Mg3−xAlxSb2 compounds

verfasst von: Yunlong Cui, Xiaolian Zhang, Bo Duan, Jialiang Li, Houjiang Yang, Hongtao Wang, Pin Wen, Tao Gao, Zhou Fang, Guodong Li, Yao Li, Pengcheng Zhai

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 16/2019

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Abstract

Mg3Sb2-based compounds demonstrate promise as thermoelectric materials due to their cost-effectiveness, abundance and high-performance. However, the poor electrical conductivity limits the thermoelectric performance for both p-type and n-type compounds. In this study, Al-doped Mg3−xAlxSb2 samples were successfully fabricated by the high-temperature high-pressure and hot pressing sintering technique. Doping with Al decreased the hole carrier concentration of p-type Mg3Sb2 and transformed the persistent p-type material into an n-type semiconductor with the increase in the Al content to x = 0.2. The Fermi level moved toward the conduction band and the band gap tended to be narrower with the increase in the Al content. The Mg2 site was the most possible location that Al atoms replace. Meanwhile, the lattice thermal conductivity decreased significantly by doped with Al. This study of doping with Al provided an alternative strategy for the enhancement of the thermoelectric properties in n-type Mg3Sb2-based materials.

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Metadaten
Titel
Band structure and thermoelectric properties of Al-doped Mg3−xAlxSb2 compounds
verfasst von
Yunlong Cui
Xiaolian Zhang
Bo Duan
Jialiang Li
Houjiang Yang
Hongtao Wang
Pin Wen
Tao Gao
Zhou Fang
Guodong Li
Yao Li
Pengcheng Zhai
Publikationsdatum
24.07.2019
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 16/2019
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-019-01893-x

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