固態熱電材料的發展歷史悠久，可作為溫差發電或是電子冷卻應用，由於此材料應用時沒有移動元件，亦無機械損耗，因此使用時限長且安靜無聲，對於工業應用或是學術研究都具備相當大的吸引力。一般熱電材料最大的缺點在於轉換效率低，熱電性能以一無因次數ZT來表示，傳統熱電材料之最佳ZT值約在0.7~1.0之間。好的熱電材料必須具備高的熱電力(Seebeck 係數)，高的導電率及低的導熱率。對於金屬而言，導電率和導熱率往往都相當好，使得其熱電性能不佳，而絕緣材料的導電率和導熱率都不好，也無法成為好的熱電材料。僅半導體材料，可以靠摻雜量來調整導電率和導熱率，取得其平衡的性質以具備較佳的熱電性能。本研究提出一新穎的觀念，利用掺混奈米碳管與聚塞吩導電高分子來製作熱電複合材料，在具備低導熱率的導電高分子基材中，摻雜不同電性、不同濃度的奈米碳管下，調控影響熱電效率的三個因素(導電率、Seebeck係數及導熱率)，進而得到較佳的熱電效率。
為了取得不同電性的奈米碳管，本研究除了使用金屬性的多壁碳管以外，也針對單壁碳管，利用添加介面活性劑方式來分離金屬性和半導性單壁奈米碳管。其分離效果以拉曼光譜、Kataura圖來比對與碳管旋度n-m=3之倍數，證實分離後的碳管旋度為(17,0)與(19,0)，即為半導性單壁奈米碳管，而殘餘碳管則為金屬性單壁奈米碳管。使用SEM來進行分析薄膜表面型態與碳管分佈狀況，而導電率與Seebeck的量測方面則使用四線量測法與自行組裝之控溫平台。
在不同電性與型態的奈米碳管中，掺混比例越高對於導電率則有明顯的提升，其中以多壁碳管提升最多，由掺混濃度1 wt%的2.03 x 10-6 S/cm提升至15 wt %的3.68 x 10-4 S/cm，而Seebeck係數最高的部份則是在半導性單壁奈米碳管摻雜0.1 wt%時可以得到4116.8 µV/K。本實驗最佳參數為金屬性單壁奈米碳管濃度10 wt%，熱電勢為4.21 x 10-4 µW/K2-m。顯示不同電性及摻混比例的奈米碳管，的確影響其熱電行為，而存在一適當的比例來得到最佳的熱電性能。

參考文獻
[1] S. Iijima, Nature 354, 56 (1991).
[2]陳彥旭, 清華大學碩士論文 (2002).
[3] R. H. Baughman, A. A. Zakhidov, and W. A. de Heer, Science 297, 787 (2002).
[4] Z. F. Ren, Z. P. Huang, J. W. Xu, J. H. Wang, P. Bush, M. P. Siegal,
P. N. Provencio, Science 282, 1105 (1998).
[5] C. Journet, W. K. Maser, P. Bernier, A. Loiseau, M. L. delaChapelle, S. Lefrant, P. Deniard, R. Lee, and J. E. Fischer, Nature 388, 756 (1997).
[6] T. W. Ebbesen, P. M. Ajayan, Nature 358, 220 (1992).
[7] A. Thess, R. Lee, P. Nikolaev, H. J. Dai, P. Petit, J. Robert, C. H. Xu, Y. H. Lee, S. G. Kim, A. G. Rinzler, D. T. Colbert, G. E. Scuseria, D. Tomanek, J. E. Fischer, and R. E. Smalley, Science 273, 483 (1996).
[8] S. Iijima, T. Ichihashi, Nature 363, 603 (1993).
[9] J. Roncali, Chem. Rev. 92, 711 (1992).
[10] K. Hyodo, Electrochem. Acta 39, 265 (1994).
[11] Y. Shirota, Y. Kuwabara, H. Inada, T. Wakimotoo, H. Nakada, Y. Yonemoto, S. Kawami, K. Imai, Appl. Phys. Lett. 65, 807 (1994).
[12] Y. A. Ono, Electroluminescent Displays, Materials Requirements (1995).
[13] T.Osaka, S. Komaba, K. Fujihana, N. Kaneko, J. Electrochem. Soc. 114, 743 (1997).
[14] Y. Ohmori, K. Muro. K. Yoshino, Synth. Met. 57, 4111 (1993).
[15] T. W. Lewis, G. G. Wallace, J. Chem. Educ. 74, 703 (1997).
[16] T. Taka, Synth. Met. 41, 1177 (1991).
[17] P. C. Stein, A. Bolognesi, M. Catellani, S. Destri, I. Zetta, Synth. Met. 41, 559 (1991).
[18] J. Rocali, Chem. Rev. 92, 711 (1992).
[19] T. Osaka, S. Komaba, K. Fujihana, N. Kaneko, Chem. Lett. 24, 923 (1995).
[20] J. Lowe, S. Holdcroft, Macromol. 28, 4608 (1995).
[21] G. Gustafsson, Y. Cao, G. M. Treacy, F. Klavetter, N. Colaneri, Nature 357, 477 (1992).
[22] K. Yoshio, Y. Manda, H. Takahashi, Y. Nishioka, T. Kawai, M. Ohmori, J. Appl. Phys. 68, 5976 (1990).
[23] R. D. McCullough, R. D. Lowe, S. Tristramnagle, S. P. Williams,
M. Yayaraman, J. Am. Chem. Soc. 26, 4457 (1993).
[24] T. Osaka, S. Komada, K. Fujihana, N. Odamoto, N. Kanedo, Chem. Lett. 24, 1023 (1995).
[25] R. Krupke, F. Hennrich, H. V. Lohneysen, M. M. Kappes, Science 301, 344 (2003).
[26] A. Jorio, A. G. Souza Filho, G. Dresselhaus, M. S. Dresselhaus, A. K. Swan, M. S. Unlu, B. B. Goldberg, M. A. Pimenta, J. H. Hafner, C. M. Lieber, and R. Saito, Phys. Rev. B 65, 155412 (2002).
[27] R. Saito, A. Jorio, J. H. Hafner, C. M.Lieber, M. Hunter, T. McClure, G. Dresselhaus, M. S. Dresselhaus, Phys. Rev. B 64, 085312 (2001).
[28] D. Chattopadhyay, I. Galeska, F. Papadimitrakopoulos, J. Am. Chem. Soc. 125, 3370 (2003).