Спосіб отримання тонких плівок pbte методом гарячої стінки

Спосіб отримання тонких плівок РЬТв методом гарячої стінки шляхом, нагріву підкладки до температури Tn=420-470 K, випаровуванні вихідної речовини РЬТе при Т в =820 К, нагріві стінок камери до Т с =850 К, відрізняється тим, що вирощені плівки піддавалися Ізохронному відпалу у вакуумі на протязі однієї години при температурі Т, а 500 К. Винахід відноситься до технології напівпровідникових матеріалів і може бути застосований в приладобудуванні, термоелектриці, оптоелектроніці. Халькогенідні напівпровідники групи A !V B V> : РЬТе, PbSe, тверді розчини PbTe-SnTe, РЬТеPbSe, що використовуються як термоелектричні матеріали, отримують у вигляді моно- чи полікристалів з розплаву або з газової фази (Анатычук Л.И. Термоэлементы и термоэлектрические устройства. Справочник. - Киев: Наукова думка. -1979. 768 с ) . Однак, ці способи їх отримання складні, дорогі, і не дозволяють отримувати матеріал з високими термоелектричними властивостями. Найбільш близьким до запропонованого винаходу є спосіб отримання тонких плівок РЬТе методом гарячої стінки шляхом вибору вихідної речовини РЬТе, нагріву підкладки до температури Тп = 420-470 К, випаровуванні вихідної речовини РЬТе при температурі Тв=820 К, нагріві стінок камери до Тс=850 К (Фреик Д.М. получение пленок соединений A I V B V > с заданными параметрами методами квазиэамкнутого обьема// Изв АН СССР. Неорган, материалы. -1982. -Т 13. -№ 8 -С. 12371248). 5 Однак, даний спосіб не дозволяє отримувати плівковий матеріал з високими термоелектричними властивостями у зв"язку з низькими значеннями температури підкладки Тп В основу винаходу поставлене завдання створити спосіб отримання тонких плівок РЬТе методом гарячої стінки, в якому шляхом підбору технологічних процесів можна отримати тонкі плівки з високими термоелектричними параметрами. Поставлене завдання вирішується тим, що в способі отримання тонких плівок РЬТе методом гарячої стінки, шляхом нагріву підкладки до температури Т„=420-470 К, випаровуванні вихідної речовини РЬТе при температурі Т„=820 К, нагріві стінок камери до Т с =850 К, згідно винаходу, вирощені плівки піддавали ізохронному відпалу у вакуумі на протязі однієї години при температурі Т,-500 К. Експериментально встановлено, що Ізохронний відпал плівок р-РЬТе у вакуумі веде до суттєвих змін термоелектричних параметрів, пов'язаних Із згладжуванням потенціального рельєфу та збільшенням рухливості носіїв. Спосіб отримання тонких плівок РЬТе методом гарячої стінки здійснюють таким чином. Як вихідну речовину використовують РЬТе, яку випаровують при температурі Т в -820 К, стінки реактора нагрівають до Тс = 850 К, а підкладку - до Тп = 420-470 К, вирощені плівки піддавалися ізохронному відпалу у вакуумі на протязі однієї години при температурі Т< = 500 К. Приклад конкретного виконання. Тонкі плівки телуриду свинцю вирощували з парової фази методом гарячої стінки. Осадження лари здійснювали на свіжі сколи {0001} слюди-мусковіт. Температура випарника складала Т в * 820 К, стінок камери Тс=850 К, підкладок Tn=420-470 K. Швидкість росту плівок була -3 нм-с"1, а їх товщина - 0,4-0,8 мкм. Парціальний тиск халькогену у зоні конденсації задавався додатковим джерелом Тд з порошком телуру. Він складав Ртвг «10 -1 Па. Вирощені плівки піддавалися ізохронному відпалу у вакуумі на протязі однієї години при температурі Т,=500 К. CM in со < 35210 Термоелектричні властивості плівок визначалися компенсаційним методом у постійних електричних і магнітних полях. Тонкі плівки характеризувалися мозаїчною структурою з величиною блоків 0,01-0,02 мкм І оріентовністю (111) (1fi) PbTell (0001) [10T0J слюди. Основні ЇХ параметри при Ізохронному відпалі наведено в таблиці. Як бачимо з таблиці. Ізохронний відпал у вакуумі тонких плівок РЬТе при температурі 500 К на протязі однієї години значно покращує їх термоелектричні параметри (таблиця), тоді як у невідпалених плівок та відпалених при 600 К, ці параметри гірші. Одержані плівки РЬТе можуть використовуватись в приладобудуванні , термоелектриці, оптоелектроніці. Термоелектричні параметри тонких плівок р-РЬТе при 200 К; свіжовирощвних та відпалених у вакуумі на протязі 1 год. Свіжі Параметри Відпалені при 600 К Відпалені при 600 К Концентрація п, 1О1В см'3 1.6 1,04 0,17 Рухливість ц см2 В"1' с 1 117 252 975 Питома електропровідність о, Ом'1 см"1 ЗО 42 25 Термо-е.р.с. о, мкЗ К'1 215 770 -135 Термоелектрична потужність с^ст, 10'* Вт К2 см"1 0,14 0,25 0,04 Термоелектрична добротність Z, 10"4 К 1 0.37 0,67 0.12 Безрозмірна термоелектрична добротність ZT, 10 2 0,75 1,34 0,25 Тираж 50 ви. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122)3-72-89 (03122)2-57-03