BiCuSeO 옥시칼코제나이드는 유망한 p형 열전(TE) 소재이지만, TE 효율은 본질적으로 매우 낮은 캐리어 농도(∼ 1018 cm-3)에 의해 제한된다. 본 연구에서는 체계적인 Cd 도핑이 BiCuSeO의 TE 성능 발현을 유도함을 입증하였다. Bi1-xCdxCuSeO (x = 0, 0.02, 0.04, 0.06, 0.08) 다결정 합금 계열에서 Bi3+를 Cd2+로 치환하면, 캐리어 농도가 예측 가능하게 거의 선형으로 증가하여 x = 0.08에서 3.19 × 1020 cm-3에 도달하며, 도핑 효율은 도펀트당 0.27–0.41 범위였다. 이러한 영향은 초기 도핑(x = 0.02)에서 특히 극적이었는데, 원시(pristine) 시료의 극저 캐리어 농도 2.82 × 1018에서 캐리어 농도를 1.08 × 1020 cm-3까지 끌어올렸다. 이와 같은 상당한 증가는 높은 유효 질량과 전력 인자(power factor)를 성공적으로 활성화하였다. 볼츠만 수송(Boltzmann transport) 계산은 전기 수송 특성이 고 캐리어 농도 영역에서 급격히 최적화됨을 확인해준다. 격자 열전도도는 x = 0에서 1.47 W/mK에서 x = 0.02일 때 300 K에서 1.14 W/mK로 감소하였고, 그 감소는 고도핑 수준에서 점진적으로 더 뚜렷해졌다. 그 결과 열전 성능 지표 zT는 70% 유의하게 향상되어 650 K에서 x = 0.02일 때 0.29에 도달하였다. 최적 TE 성능은 x ≥ 0.04에서 달성되었는데, zT 값 0.38–0.43이 얻어져 원시 시료 대비 최대 150%까지 향상된 것으로 나타났다. 본 연구는 본질적 캐리어 농도가 낮다는 이유로 종종 배제되던 화합물의 TE 성능을 활성화하기 위한 손쉬운 도핑 전략을 보여주었다.

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