同时优化n型和p型热电材料有利于器件的实际应用。作为一种新兴的热电材料，PbSnS₂因其独特的载流子和声子输运特性而表现出极具竞争力的热电性能。

有鉴于此，北京航空航天大学赵立东教授、Qing Tan、朱英才副教授等为了促进这种低成本热电材料的利用，通过Na掺杂和Se合金化合成并优化了p型PbSnS₂晶体。由此产生的热电输运特性与n型晶体的报道存在显著差异，因此作者从不同角度比较和分析n型（掺杂Cl）和p型（掺杂Na）PbSnS₂晶体。

本文要点

（1）

与Na掺杂相比，Cl掺杂的“费米钉扎”效应较弱，杂质电离能较低，导致掺杂效率较高。n型和p型晶体中不同的最佳性能方向可归因于导带最小值（CBM）和价带最大值（VBM）附近不同的电荷密度分布。

（2）

此外，由于其扭曲NaCl结构的低对称性和强烈的非谐性，n型和p型晶体都表现出超低的晶格热导率。这项工作对PbSnS₂晶体进行全面分析，为进一步的性能优化和器件组装提供基础，也为层状热电材料的研究提供了线索。

参考文献

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