Спосіб отримання однорідно легованих кристалів аivbvi

Спосіб отримання легованих кристалів термоелектричного матеріалу АIVВVI, який включає завантаження в кварцову ампулу вихідних компонентів 3 43897 4 В основу корисної моделі, яка пропонується, Па. Під час синтезу компоненти перемішували за поставлено задачу створити спосіб отримання допомогою коливання печі з ампулою. легованих кристалів AIVBVI n- і р- типу, в якому виВ таблиці 1. наведені технологічні параметри бором матеріалу вихідної та легуючої речовин синтезу халькогенідів свинцю із використанням можна отримати кристали з наперед заданим ти„печі-гойдалки". пом провідності, рівномірним розподілом легуючої домішки по всьому об'ємі злитку, а також підвищиТаблиця 1 ти значення коефіцієнту термо-ЕРС при спрощенні способу синтезу та вирощування халькогенідного Найменування характеристиЗначення напівпровідникового матеріалу AIVBVI. ки чи параметру Для вирішення поставленої задачі спосіб, що Температура синтезу PbTe 1150-1300 К заявляється, включає завантаження в кварцову Кількість серій коливань за 5 ампулу вихідних компонентів бінарної сполуки та добу легуючої домішки, вакуумування її, нагрівання в Кількість коливань за серію 15 раз печі до температури на 50-100 К вищою за темпеЧас одного коливання 15 хв. ратуру плавлення сполуки протягом 2-3 діб, переЧас синтезу 3 доби мішування розплаву з вихідних компонентів шляКут нахилу пічки відносно хом здійснення 3-5 серій коливань печі з ампулою вихідного (горизонтального) 30° за добу, через рівні проміжки часу із відхиленням положення ампули від горизонтального положення на 15-35° за кожне коливання протягом 10-15 хв., при цьому Для визначення однорідності отриманого мау кожній серії здійснюється 10-15 коливань та фотеріалу його досліджували методом мікроструктурмування кристалу шляхом охолодження ампули рного аналізу, а також досліджували термоелектдо температури на 50-100 К нижчої за температуричні властивості. ру плавлення сполуки протягом 1-1,5 доби та охоОдним із основних параметрів халькогенідних лодження ампули до кімнатної температури. термоелектричних матеріалів AIVBVI є коефіцієнт Така технологічна послідовність веде до значтермо-ЕРС. Дослідження зразків із усіх частин ного покращення однорідності синтезованого мазлитка показали значення коефіцієнту термо-ЕРС, теріалу, рівномірного розподілу легуючої домішки і що наведені в таблиці 2. при різниці температур як наслідок до підвищення проценту виходу при154 К та 251 К (між холодною та гарячою частинадатного матеріалу, при перемішуванні компоненми зразка) при похибці ±0,5, що свідчить про висотів, під час синтезу халькогенідних напівпровіднику однорідність, по всьому об'ємі, вирощеного макових матеріалів, за рахунок коливання ампули із теріалу. речовиною, при вказаних режимах. В даному технологічному процесі відбувається ефективне меТаблиця 2 ханічне перемішування компонентів матеріалів, таким чином отримуємо однорідний розплав, і в Значення темпераподальшому однорідний по всьому об'ємі напівтурної зміни коефіα, х10- ∆T, α,х10провідниковий матеріал. Спрощення технології у ∆T, К 6 6 В/К В/К цієнта термо-ЕРС К тому, що синтез та вирощування легованих халь(α) когенідних напівпровідникових кристалів відбуваPbTe 71,07 71,67 ється в одному технологічному процесі, на відміну PbTe(Se) 67,5 119,5 від відомих способів. PbTe(In) 79,2 88,4 Відповідно до корисної моделі, як вихідну ре154 251 PbTe(InSe) 135,7 129,8 човину використовують компоненти сполуки (AIV PbTe(Ge) 80,5 -77,2 Pb, BVI - S, Se, Те), взяті у співвідношенні, що відповідає стехіометричному складу сполуки AIVBVI і PbTe(CdJ2) 148,7 173,3 легуючу домішку до 5-10 ат. %. Схематичне зображення технологічної установки зображено на Дослідження отриманих нами зразків фігурах 1 та 2. На фігурах зображено блок-схему PbTe(Ge) показало, що вони мають стійкий п-тип приводу «печі-гойдалки» (а - вид збоку, б - вид провідності по всьому об'ємі. При дослідженні зраспереду) (Фіг.1.) та блок-схему управління технозків PbTe(Se), PbTe(In), PbTe(InSe), PbTe (СdІ2) ми логічним процесом (Фіг.2.), де 1 - електропіч, 2 отримали стійкий р-тип провідності також по всьоелектродвигун, 3 - ампула із вихідними компоненму об'ємі. тами, ХА - термопара хромель-алюмель; П - подіРозкид коефіцієнту термо-ЕРС становив 1-5 % льник сигналу термопар; БТ-01 - блок транзисто(у порівнянні із зразками, вирощеними за найблирів; И-102 - задавач температури; Р-111 жчим аналогом та іншими методами, розкид парарегулятор температури; БУТ-01 - блок підсилення метрів яких становить 15-30 %), що свідчить про тиристорів. високу однорідність отриманого матеріалу, підвиЗапропонований спосіб ілюструється конкретщення процентувиходу матеріалу, а також про ним прикладом його реалізації. перспективність використання технологічного проЯк вихідну речовину використовують високої цесу отримання матеріалу для створення пристрочистоти свинець марки С-0000, телур ОСЧ-22-4, їв термоелектрики, оптоелектроніки та інфрачерселен марки ОСЧ-22-4 і легуючі домішки чистотою воної техніки. не нижче 99,999 % чистоти. Елементи завантажуДжерела інформації -4 вали в кварцові ампули, які вакуум овали до 3-10 5 43897 6 1. РавичЮ.Н., Ефимова Б.А., Смирнов Н.А. 3. Патент України №31812А. Д.М. Фреїк, С.С. Методы исследования полупроводников в примеВаршава, Р.І. Запухляк. Спосіб отримання твердонении к халькогенидам свинца PbTe, PbSe, PbS. го розчину PbTe-SnTe. М: Наука.-1968. 4. Патент України №24133. Д.М. Фреїк, В.В. 2. Анатычук Л.И. Термоэлементы и термоБорик, О.В. Ткачик. Спосіб отримання легованих электрические устройства. Справочник. - Киев: кристалів PbTe: Ві n-і р-типу провідності. Наукова думка. - 1979. - 768 с. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601