从上世纪90年代开始,在以石油价格暴涨为标志的“能源危机”之后，世界上又相继出现以臭氧层破坏和温室气体效应为首的“地球危机”和“全球变暖危机”。各国科学家都在致力于寻求高效、无污染的新的能量转化利用方式，以达到合理有效利用工农业余热及废热、汽车废气、地热、太阳能以及海洋温差等能量的目的。于是，从上个世纪九十年代以来，能源转换材料（热电材料）的研究成为材料科学的一个研究热点。尤其随着美国政府对热电研究的重视和支持，世界范围内掀起了热电研究的热潮。一些机构致力于量子阱、量子线、量子点超晶格以及薄膜超晶格等低维材料的研究，先后报道了ZT大于2的实验结果[6-8]。另一方面，一些具有特殊结构，性能优越的新型块体材料也被相继发现[9-11]。这样，在热电材料的研究上逐步形成了开发新型块体热电材料与研究低维材料这两大研究方向。最近几年，这两个本来相异的研究方向又得到了结合，发展起了微纳复合材料这一热电研究的新方向。来~自^优尔论+文.网www.youerw.com/

1.2 热电效应

热电效应是由温差引起的电效应和电流引起的可逆热效应的总称,它包括互相关联的三个效应,即Seebeck效应，Peltier效应和Thomson效应[7]。

1.2.1 Seebeck效应

Seebeek效应是由热能转化为电能的现象。如图1-1所示，在两种不同的导体A、B构成的回路中，将接头维持在不同的温度T和T+ΔT，则在导体中会产生电势差ΔE，称为温差电动势，回路中有电流产生，表示为：

                                                      （1-1）

只要接头间的温差ΔT不是很大，这个关系呈线性。此时， 为常数，该常数定义为两种导体的相对Seebeck系数，其值为：

                                    （1-2）

一般，当主要载流子是电子时，Seebeck系数为负值；当空穴是主要载流时，Seebeek系数为正值。