首先测试了样品载流子迁移率和载流子浓度，表4-8列出了Ag／Sb2Te3周期性纳米薄膜的电导率、载流子迁移率和载流子浓度随Ag厚度的变化关系。从表中可以看出，随着Ag的加入，Ag／Sb2Te3周期性纳米薄膜的载流子浓度迅速增加，载流子迁移率先降低后上升，由于两者的变化幅度不同，最终导致了样品的电导率随着Ag层厚度的增加而先增加再降低最后又增加。
表4-8 Ag／Sb2Te3周期性纳米薄膜样品电导率、载流子迁移率和载流子浓度
利用变温塞贝克系数和电导率测试装置测试了不同Ag厚度的Sb2Te3薄膜样品，测试结果如图4-24所示。由图4-24（a）可以看出，Ag（0 nm）／Sb2Te3、Ag（1 nm）／Sb2Te3和Ag（2 nm）／Sb2Te3的电导率随温度的上升而上升，表现出半导体特性；而Ag（4 nm）／Sb2Te3样品的电导率随温度的上升而下降，表现出金属性，这可能是过量的Ag导致的。随着Ag含量的增加，电导率从Sb2Te3薄膜的130 S／cm增加到Ag（4 nm）／Sb2Te3薄膜的590 S／cm（210 K），提高到约4.5倍。有意思的是，Ag（2 nm）／Sb2Te3样品薄膜电导率有所下降，分析其原因为：此时载流子的浓度增加的速率低于载流子迁移率下降的速率，造成了电导率的下降，这一点可以通过表4-8来证明。
图4-24 不同Ag厚度的Ag／Sb2Te3周期性纳米薄膜的
（a）变温电导率和（b）塞贝克系数
由图4-24（b）可知，所有样品的塞贝克系数均为正值，这证明了分子束外延生长的Ag／Sb2Te3薄膜均为P型半导体热电薄膜。随着Ag含量的增加，塞贝克系数迅速增加。塞贝克系数从纯Sb2Te3薄膜的130μV／K一直增加到Ag（2 nm）／Sb2Te3薄膜的193μV／K（420 K），提高到约1.5倍。但是Ag（4 nm）／Sb2Te3薄膜的塞贝克系数有所下降，分析原因有可能是：①根据Mott公式可知，载流子浓度增加会导致塞贝克系数减小，过量Ag的加入导致载流子浓度增加，从而导致塞贝克系数减小；②Ag的载流子是电子，而Sb2Te3的载流子是空穴，Ag的增加导致正负塞贝克系数相抵消。(www.xing528.com)
功率因子可由塞贝克系数和电导率计算获得，如图4-25所示，功率因子随着Ag厚度的增加而增加，Ag（4 nm）／Sb2Te3薄膜的功率因子值最大，其值为500μW·m-1·K-2，相比于纯Sb2Te3薄膜（130μW·m-1·K-2）提高到约3.85倍。所以说，Ag的加入可以有效提高Sb2Te3的热电性能。
除了功率因数的增加外，周期性纳米多层薄膜因为声子散射作用也会导致热导率显著降低，这将进一步提高ZT值。引入具有一定尺寸和分布的不连续层状结构，可以选择性地散射传输大量热量的中长波长声子［156］。
图4-25 不同Ag厚度Ag／Sb2Te3周期性纳米薄膜功率因子
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