Acoplamiento electrónico-fonón débil que contribuye a un alto rendimiento termoelectrico en PbSe tipo n

PbSe es un material termoelectrico sorprendentemente bueno, debido, en parte, a su baja conductividad térmica que había sido sobreestimada en mediciones anteriores. El coeficiente de mérito termoelectrico, zT, puede superar 1 a altas temperaturas tanto en PbSe tipo p como en PbSe tipo n, similar al que se encuentra en PbTe. Mientras que los sulfuros de plomo tipo p (PbSe y PbTe) se benefician de la alta degeneración de valles (12 o más a alta temperatura) de la banda de valencia, las versiones tipo n están limitadas a una degeneración de valle de 4 en la banda de conducción. Sin embargo, los sulfuros de plomo tipo n logran un zT casi tan alto como los sulfuros de plomo tipo p. Este efecto puede atribuirse al acoplamiento electrónico-fonón más débil (menor coeficiente de potencial de deformación) en la banda de conducción en comparación con el de la banda de valencia, lo que conduce a una mayor movilidad de electrones en comparación con la de los huecos. Este estudio de PbSe ilustra la importancia del coeficiente de potencial de deformación de la banda portadora de carga como uno de varios parámetros clave a considerar para la ingeniería de la estructura de bandas y la búsqueda de materiales termoelectricos de alto rendimiento.