การศึกษาผลของระนาบผลึกบิสมัทแอนติโมนีเทลลูไรด์ต่อคุณสมบัติวัสดุเทอร์โมอิเล็กตริก

งานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษากระบวนการเตรียมวัสดุที่ให้ได้ผลึกเชิงเดี่ยวและศึกษาผลของระนาบผลึกต่อคุณสมบัติเทอร์โมอิเล็กตริก โดยนำสารตั้งต้นโลหะบริสุทธิ์มาผสมตามองค์ประกอบ Bi0.48SB1.52Te3 บดผสมด้วยเครื่องบดเป็นเวลา 48 ชั่วโมง จากนั้นบรรจุในแกรไฟร์ครูซิเบิลและปลูกผลึกภายใต้บรรยากาศของอาร์กอนด้วยเตาหลอมแบบบริดจ์แมนที่มีเกรเดียนท์อุณหภูมิเป็น 25 องศาเซลเศียสต่อเซนติเมตร โดยใช้อัตราเร็วการดึงผลึกเป็น 3.6 6.0 และ 12.0 มิลลิเมตรต่อชั่วโมง แล้วตัดตัวอย่างในแนวตั้งฉากและแนวขนานกับแกนการปลูกผลึก ตัวอย่างเกิดระนาบของผลึกเชิงเดี่ยวได้ดีที่อัตราเร็วการดึงผลึกต่ำ และโอกาสเกิดระนาบผลึกเชิงเดี่ยวลดลงเมื่ออัตราเร็วการดึงผลึกเพิ่มขึ้น ตัวอย่างที่ตัดในแนวขนานกับแกนการปลูกผลึกจะแสดงระนาบผลึกในแกนซี ส่วนตัวอย่างที่ตัดในแนวตั้งฉากกับแกนการปลูกผลึกจะแสดงระนาบผลึกในแกน เอ ตัวอย่างที่ใช้อัตราเร็วการดึงผลึก 3.6 มิลลิเมตรต่อชั่วโมง ให้ค่า figure of merit สูงสุดเป็น 3.69x10-3 /K ค่า figure of merit ลดลงเมื่ออัตราเร็วการดึงผลึกเพิ่มขึ้น และตัวอย่างที่ตัดในแนวขนานกับแกนการปลูกผลึกให้ค่า Figure of merit สูงกว่าตัวอย่างที่ตัดในแนวตั้งฉากกับแกนการปลูกผลึกเป็น 2.24 เท่า