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Growth of GaSb Crystal and Evaluation of Its Thermoelectric Properties Along (111) Plane
Crystal Research and Technology ( IF 1.5 ) Pub Date : 2019-10-25 , DOI: 10.1002/crat.201900156 Min Jin 1 , Ziqi Tang 1 , Rulin Zhang 1 , Lina Zhou 1 , Yuqi Chen 1 , Su Zhao 1 , Yunxia Chen 1 , Xianghu Wang 1 , Rongbin Li 1
Crystal Research and Technology ( IF 1.5 ) Pub Date : 2019-10-25 , DOI: 10.1002/crat.201900156 Min Jin 1 , Ziqi Tang 1 , Rulin Zhang 1 , Lina Zhou 1 , Yuqi Chen 1 , Su Zhao 1 , Yunxia Chen 1 , Xianghu Wang 1 , Rongbin Li 1
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In this study, group III–V compound semiconductor gallium antimonide (GaSb) crystal is grown by the vertical Bridgman technique. A (111) twinning is generated in the as‐grown crystal due to its polarity behavior as the GaSb crystal has a zinc‐blende structure. Hall effect measurements illustrate that the as‐grown GaSb crystal has n‐type semiconductor behavior among the whole temperature range, and the carrier concentration reaches the highest value of 3.27 × 1018 cm3 at 900 K. Thermoelectric behavior of GaSb crystals along the (111) plane is investigated. It shows the lowest electrical conductivity of 53.2 S cm−1 and the highest Seebeck coefficient of −470.0 µV K−1 at 700 K. However, the largest power factor of 13.7 µW cm K−2 takes place at 600 K. For thermal conductivity (k), the k value always decreases with increasing temperature, and the lowest k that occurred at around 900 K is about 7.44 W m−1 K−1. Finally, a maximum figure of merit of 0.082 is obtained at 700 K.
中文翻译：
GaSb晶体的生长及其沿（111）平面的热电性能评估
在这项研究中，III-V族化合物半导体锑化镓（GaSb）晶体是通过垂直布里奇曼技术生长的。由于GaSb晶体具有闪锌矿结构，因此其极性行为会在生长的晶体中产生（111）孪晶。霍尔效应测量表明，生长的GaSb晶体在整个温度范围内均具有n型半导体行为，并且载流子浓度在900 K时达到3.27×10 18 cm 3的最大值.GaSb晶体沿（ 111）飞机被调查。在700 K时，它的最低电导率为53.2 S cm -1，最高塞贝克系数为-470.0 µV K -1。但是，最大功率因数为13.7 µW cm K-2在600 K处发生。对于热导率（k），k值始终随温度升高而降低，并且在900 K附近发生的最低k约为7.44 W m -1 K -1。最后，在700 K时获得的最大品质因数为0.082。
更新日期：2020-01-07
中文翻译：
GaSb晶体的生长及其沿（111）平面的热电性能评估
在这项研究中，III-V族化合物半导体锑化镓（GaSb）晶体是通过垂直布里奇曼技术生长的。由于GaSb晶体具有闪锌矿结构，因此其极性行为会在生长的晶体中产生（111）孪晶。霍尔效应测量表明，生长的GaSb晶体在整个温度范围内均具有n型半导体行为，并且载流子浓度在900 K时达到3.27×10 18 cm 3的最大值.GaSb晶体沿（ 111）飞机被调查。在700 K时，它的最低电导率为53.2 S cm -1，最高塞贝克系数为-470.0 µV K -1。但是，最大功率因数为13.7 µW cm K-2在600 K处发生。对于热导率（k），k值始终随温度升高而降低，并且在900 K附近发生的最低k约为7.44 W m -1 K -1。最后，在700 K时获得的最大品质因数为0.082。
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