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同時優化n型和p型熱電材料有利于器件的實際應用。作為一種新興的熱電材料，PbSnS₂因其獨特的載流子和聲子輸運特性而表現出極具競爭力的熱電性能。

有鑒于此，北京航空航天大學趙立東教授、Qing Tan、朱英才副教授等為了促進這種低成本熱電材料的利用，通過Na摻雜和Se合金化合成并優化了p型PbSnS₂晶體。由此產生的熱電輸運特性與n型晶體的報道存在顯著差異，因此作者從不同角度比較和分析n型（摻雜Cl）和p型（摻雜Na）PbSnS₂晶體。

本文要點

（1）

與Na摻雜相比，Cl摻雜的“費米釘扎”效應較弱，雜質電離能較低，導致摻雜效率較高。n型和p型晶體中不同的最佳性能方向可歸因于導帶最小值（CBM）和價帶最大值（VBM）附近不同的電荷密度分布。

（2）

此外，由于其扭曲NaCl結構的低對稱性和強烈的非諧性，n型和p型晶體都表現出超低的晶格熱導率。這項工作對PbSnS₂晶體進行全面分析，為進一步的性能優化和器件組裝提供基礎，也為層狀熱電材料的研究提供了線索。

參考文獻

Shaoping Zhan, Shulin Bai, Yuting Qiu, Lei Zheng, Sining Wang, Yingcai Zhu, Qing Tan, Li-Dong Zhao, Insight into Carrier and Phonon Transports of PbSnS₂ Crystals, Adv. Mater. 2024

DOI: 10.1002/adma.202412967

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202412967