Low effective mass leading to high thermoelectric performance

Energy and Environmental Science

Volumn 5, Issue 7, 2012, Pages 7963-7969

  Pei, Yanzhong ^a   Lalonde, Aaron D ^a   Wang, Heng ^a   Snyder, G Jeffrey ^a  

^a California Institute of Technology   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BAND STRUCTURE ENGINEERING; BENEFICIAL EFFECTS; DEFORMATION POTENTIAL THEORY; DENSITY-OF-STATES; EFFECTIVE MASS; FLAT BAND; GUIDING PRINCIPLES; NET EFFECT; PBTE; STRUCTURE MODIFICATION; THERMOELECTRIC FIGURE OF MERIT; THERMOELECTRIC PERFORMANCE; THERMOELECTRICS; TRANSPORT DIRECTION;

ELECTRONIC STRUCTURE; THERMOELECTRICITY;

DEFORMATION;

MASS TRANSPORT; MOBILITY; NANOTECHNOLOGY; THERMOCHEMISTRY;

EID: 84863086392     PISSN: 17545692     EISSN: 17545706     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c2ee21536e     Document Type: Article

References (72)

1. K. Biswas J. He Q. Zhang G. Wang C. Uher V. P. Dravid M. G. Kanatzidis Nat. Chem. 2011 3 160 166
2. P. F. P. Poudeu J. D'Angelo A. Downey J. Short T. Hogan M. Kanatzidis Angew. Chem., Int. Ed. 2006 45 3835 3839
3. Y. Pei J. Lensch-Falk E. S. Toberer D. L. Medlin G. J. Snyder Adv. Funct. Mater. 2011 21 241 249
4. M. G. Kanatzidis Chem. Mater. 2010 22 648 659
5. M. Zebarjadi K. Esfarjani M. S. Dresselhaus Z. F. Ren G. Chen Energy Environ. Sci. 2012 5 5147 5162
6. Y. Pei N. A. Heinz A. LaLonde G. J. Snyder Energy Environ. Sci. 2011 4 3640 3645
7. A. F. Ioffe, Semiconductor Thermoelements, and Thermoelectric Cooling, Infosearch, London, 1957
8. G. J. Snyder E. S. Toberer Nat. Mater. 2008 7 105 114
9. H. J. Goldsmid, Thermoelectric Refrigeration, Plenum Press, New York, 1964
10. R. P. Chasmar R. Stratton J. Electron. Control 1959 7 52 72
11. G. D. Mahan, in Solid State Physics, ed., H. Ehrenreich, and, F. Spaepen, Academic Press Inc, San Diego, 1998, vol. 51, pp. 81-157
12. G. A. Slack, in CRC Handbook of Thermoelectrics, ed., D. M. Rowe, CRC Press, Boca Raton, Florida, 1995, ch. 34, pp. 406-440
13. F. J. DiSalvo Science 1999 285 703 706
14. Y. Pei X. Shi A. LaLonde H. Wang L. Chen G. J. Snyder Nature 2011 473 66 69
15. Y. Pei A. D. LaLonde N. A. Heinz X. Shi S. Iwanaga H. Wang L. Chen G. J. Snyder Adv. Mater. 2011 23 5674 5678
16. O. Rabina Y. Lin M. Dresselhaus Appl. Phys. Lett. 2001 79 81 83
17. G. D. Mahan J. O. Sofo Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1996 93 7436 7439
18. J. P. Heremans V. Jovovic E. S. Toberer A. Saramat K. Kurosaki A. Charoenphakdee S. Yamanaka G. J. Snyder Science 2008 321 554 557
19. J. A. Malen S. K. Yee A. Majumdar R. A. Segalman Chem. Phys. Lett. 2010 491 109 122
20. T. E. Humphrey H. Linke Phys. Rev. Lett. 2005 94 096601
21. J. Bardeen W. Shockley Phys. Rev. 1950 80 72 80
22. C. Herring E. Vogt Phys. Rev. 1956 101 944 961
23. J. M. Ziman, Electrons and Phonons: The Theory of Transport Phenomena in Solids, Clarendron, Oxford, 1960
24. Y. I. Ravich, B. A. Efimova and I. A. Smirnov, Semiconducting Lead Chalcogenides, Plenum Press, New York, 1970
25. R. W. Ure and R. R. Heikes, in Thermoelectricity: Science and Engineering, ed., R. R. Heikes, and, R. W. Ure, Interscience Publishers, New York, 1961, ch. 11, pp. 339-388
26. Y. Pei A. LaLonde S. Iwanaga G. J. Snyder Energy Environ. Sci. 2011 4 2085 2089
27. A. D. LaLonde Y. Pei G. J. Snyder Energy Environ. Sci. 2011 4 2090 2096
28. R. Blachnik R. Igel Z. Naturforsch., B: Anorg. Chem., Org. Chem. 1974 29 625 629
29. O. Delaire A. F. May M. A. McGuire W. D. Porter M. S. Lucas M. B. Stone D. L. Abernathy V. A. Ravi S. A. Firdosy G. J. Snyder Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2009 80 184302
30. M. Lach-hab D. A. Papaconstantopoulos M. J. Mehl J. Phys. Chem. Solids 2002 63 833 841
31. H. Wang Y. Pei A. D. LaLonde G. J. Snyder Adv. Mater. 2011 23 1366 1370
32. Y. Pei A. F. May G. J. Snyder Adv. Energy Mater. 2011 1 291 296
33. Q. Zhang H. Wang W. Liu H. Wang B. Yu Q. Zhang Z. Tian G. Ni S. Lee K. Esfarjani G. Chen Z. Ren Energy Environ. Sci. 2012 5 5246 5251
34. Y.-L. Pei Y. Liu J. Alloys Compd. 2012 514 40 44
35. K. Biswas J. He G. Wang S.-H. Lo C. Uher V. P. Dravid M. G. Kanatzidis Energy Environ. Sci. 2011 4 4675 4684
36. K. Ahn M. K. Han J. Q. He J. Androulakis S. Ballikaya C. Uher V. P. Dravid M. G. Kanatzidis J. Am. Chem. Soc. 2010 132 5227 5235
37. M. Zhou J. F. Li T. Kita J. Am. Chem. Soc. 2008 130 4527 4532
38. B. Volkov L. Ryabova D. Khokhlov Phys.-Usp. 2002 45 819 846
39. E. S. Toberer A. F. May G. J. Snyder Chem. Mater. 2010 22 624 634
40. Y. Pei A. D. LaLonde N. A. Heinz G. J. Snyder Adv. Energy Mater. 2012 10.1002/aenm.201100770
41. Y. I. Ravich B. A. Efimova V. I. Tamarche Phys. Status Solidi B 1971 43 11 33
42. I. A. Smirnov Y. I. Ravich Semiconductors 1967 1 739 741
43. M. K. Zhitinskaya V. I. Kaidanov I. A. Chernik Phys. Solid State 1966 8 246
44. Y. I. Ravich B. A. Efimova V. I. Tamarche Phys. Status Solidi B 1971 43 453
45. K. Ahn C. P. Li C. Uher M. G. Kanatzidis Chem. Mater. 2009 21 1361 1367
46. G. T. Alekseeva M. V. Vedernikov E. A. Gurieva P. P. Konstantinov L. V. Prokof'eva Y. I. Ravich Semiconductors 1998 32 716 719
47. T. S. Stavitskaya V. A. Long B. A. Efimova Phys. Solid State 1966 7 2062
48. G. T. Alekseeva E. A. Gurieva P. P. Konstantinov L. V. Prokofeva M. I. Fedorov Semiconductors 1996 30 1125 1127
49. B. A. Efimova L. A. Kolomoets Y. I. Ravich T. S. Stavitskaya Semiconductors 1971 4 1653 1658
50. Y. Gelbstein Z. Dashevsky M. P. Dariel Phys. B 2005 363 196 205
51. R. W. Fritts, in Thermoelectric Materials and Devices, ed., I. B. Cadoff, and, E. Miller, Reinhold Pub. Corp., New York, 1960, pp. 143-162
52. H. A. Lyden Phys. Rev. [Sect.] A 1964 135 A514 A521
53. R. N. Tauber A. A. Machonis I. B. Cadoff J. Appl. Phys. 1966 37 4855 4860
54. A. Gibson Proc. Phys. Soc., London, Sect. B 1952 65 378 388
55. Y. I. Ravich, in Lead Chalcogenides: Physics and Applications, ed., D. Khokhlov, Taylor & Fransics Group, New York, 2003, pp. 1-34
56. E. Kane J. Phys. Chem. Solids 1957 1 249 261
57. I. A. Smirnov B. Y. Moizhes E. D. Nensberg Phys. Solid State 1961 2 1793 1804
58. T. S. Stavitskaya I. V. Prokofev Y. I. Ravich B. A. Efimova Semiconductors 1968 1 952 956
59. L. Rogers J. Phys. D: Appl. Phys. 1971 4 1025
60. A. D. LaLonde Y. Pei H. Wang G. J. Snyder Mater. Today 2011 14 526 532
61. E. Toberer A. Zevalkink G. J. Snyder J. Mater. Chem. 2011 21 15843 15852
62. V. I. Kaidanov S. A. Nemov Y. I. Ravich Semiconductors 1992 26 113 125
63. A. A. Averkin V. I. Kaidanov R. B. Melnik Semiconductors 1971 5 75
64. M. N. Vinogradova E. A. Gurieva V. I. Zharskii S. V. Zarubo L. V. Prokofeva Semiconductors 1978 12 387 390
65. F. Sizov V. Teterkin L. Prokofeva E. Gurieva Semiconductors 1980 14 1063 1064
66. J. Koenig M. Nielsen Y.-B. Gao M. Winkler A. Jacquot Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2011 84 205126
67. V. V. Teterkin F. F. Sizov L. V. Prokofeva Y. S. Gromovoi M. N. Vinogradova Semiconductors 1983 17 489 491
68. M. D. Nielsen E. M. Levin C. M. Jaworski K. Schmidt-Rohr J. P. Heremans Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2012 85 045210
69. M. I. Baleva L. D. Borissova J. Phys. C: Solid State Phys. 1983 16 L907 L911
70. V. I. Kaidanov Y. I. Ravich Usp. Fiz. Nauk 1985 145 51 86
71. J. P. Heremans B. Wiendlocha A. M. Chamoire Energy Environ. Sci. 2012 5 5510 5530
72. S. Wang G. Zheng T. Luo X. She H. Li J. Phys. D: Appl. Phys. 2011 44 475304