纳米尺寸硒化锡拥有优异热电性能

硒化锡单晶是一种半导体和理想的热电材料。它可以直接将废热转化为电能或用于冷却。当凯斯西储大学的一组研究人员看到SnSe像石墨烯一样的层状晶体结构时，他们突然有了神奇的顿悟。

研究人员在隶属于美国物理学联合会出版集团的《应用物理学杂志》上报道说，他们很快意识到这种材料在纳米结构中制造的潜力。“我们的实验室一直致力于研究具有类似石墨烯层状结构的二维半导体。”凯斯西储大学副教授高轩说。

纳米级尺寸(如厚度和粒度)的纳米材料具有良好的热电性能。这促使研究人员生长纳米厚度的SnSe纳米片和薄膜，以便进一步研究它们的热电性能。

上述团队的工作重点是热电效应。他们研究了材料中的温差如何导致电荷载流子(电子或空穴)的重新分布，并在材料内部产生电压，从而将热能转化为电能。

向热电材料施加电压也会产生温度梯度。这意味着你可以用热电材料来冷却。”高说:“一般来说，具有优异热电值的材料具有高电导率、高塞贝克系数(由材料内部每开尔文温度差产生的电压)和低热导率。”

ZT热电性能表明了这种材料将热能转化为电能的效率。上述团队关注的是与ZT成比例的功率因数，并指出材料转换能量的能力，因此他们测量了他们开发的材料的功率因数。

为了生长硒化锡纳米结构，研究人员使用了化学气相沉积工艺。他们热蒸发了石英管中的硒粉源。锡和硒原子在置于石英管低温区的硅或云母生长晶片上相互作用。这导致在晶片表面上形成SnSe纳米片。通过在材料合成过程中向薄膜中添加诸如银的掺杂元素，可以进一步优化SnSe薄膜的热电性能。(慢慢地)