Спосіб отримання наноструктур snte:sb на слюді із високою питомою термоелектричною потужністю

Реферат: Спосіб отримання термоелектричних парофазних конденсатів SnTe:Sb р-типу на слюді включає метод відкритого випаровування у вакуумі, в якому як вихідну речовину використовують синтезовану сполуку, яку випаровують при температурі Т в, осаджують на підкладку при температурі Тп та часі . Як вихідний матеріал використовують легований стибієм телурид олова SnTe:Sb із вмістом 1,0 ат. % Sb, а товщина конденсату р-типу становить d=(1900-2100) нм. UA 101359 U (12) UA 101359 U UA 101359 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Спосіб належить до технології напівпровідникових термоелектричних наноматеріалів і може бути використаний у термоелектричних перетворювачах енергії. Наноматеріали (нанопористі, нанокристали, квантові точки, квантові дроти) мають велику практичну перспективу в області наноелектроніки для розробки нових принципів, а разом із ними надмініатюрних і супероб'ємних систем [Борисенко В.Е. Наноэлектроника - основа информационных систем XXI века //Соросовский образовательный журнал. - 1997. - № 5. - С. 100-104]. Для отримання напівпровідникових наноматеріалів використовують методи молекулярнопроменевої епітаксії (molecular-beam epitaxy, MBE), осадження із металоорганічних сполук (metaloorganic vapor phase epitaxy, MOVPE) та інші [Белявский В.И. Физические основы полупроводниковой нанотехнологии //Соросовский образовательный журнал. 1996. - № 10. - С. 92-98]. Відзначені способи отримання напівпровідникових наноматеріалів вимагають надзвичайно дорогої технологічної апаратури, прецизійної складної системи керування та спеціальних вихідних матеріалів. Найбільш близьким до запропонованої корисної моделі є "Спосіб отримання напівпровідникових наноструктур на основі n-РbТе:Ві з покращеними термоелектричними властивостями" [Пат. 69952. Україна. Фреїк Д.М., Горічок І.В., Лисюк Ю.В., Галущак М.О.; Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника. - № u201111340; заявл. 26.09.2011; опубл. 25.05.2012, Бюл. № 10]. Згідно з цим способом, вихідну речовину випаровують із наперед синтезованої сполуки при температурі випаровування Т в, осадження здійснюють на підкладку при температурі Т п, що забезпечує товщину конденсату d. Недоліком способу є те, що не визначені як склад наважки, так і не всі технологічні фактори отримання конденсату, при яких термоелектричні параметри є максимальними. Задачею корисної моделі є запропонувати спосіб, який би забезпечував отримання наноструктур SnTe:Sb із покращеними термоелектричними характеристиками. Поставлена задача вирішується тим, що у способі отримання напівпровідникових наноструктур, використовують відкрите випаровування у вакуумі із наперед синтезованої сполуки складу SnTe:Sb з вмістом Sb 1 мол. % при температурі випаровування Т в=(870±10) К, осадження здійснюють на підкладки із свіжих сколів (0001) слюди-мусковіт нагріті до температури Тп=(470±10) К, змінюючи час напилення в діапазоні τ=(30-300) с для отримання конденсату товщиною d=(170-6500) нм. Спостережуваний максимум термоелектричної 2 потужності (S σ), де S - коефіцієнт термо-ЕРС, σ - питома електропровідність, при товщині 2 2 конденсату d=(1900-2100) нм досягає значень S σ=(45-47) мкВт/К см (креслення). Спосіб конкретного виконання Спосіб отримання термоелектричних парофазних конденсатів SnTe:Sb р-типу на слюді здійснюють таким чином. Як наважку використовують наперед синтезовану сполуку SnTe:Sb, яку випаровують у відкритому вакуумі при певній температурі Т в і при температурі Тп осаджують на підкладку із свіжих сколів (0001) слюди-мусковіт протягом певного часу і, що забезпечують задану товщину (d) конденсату. Для наноструктури SnTe:Sb вміст Sb складає 1,0 ат. %, температура випаровування складає Тв=(870±10) К, температура підкладки Т п=(420±10) K, а їх товщина становить d=(1900-2100) нм. 2 Креслення. Залежність термоелектричної потужності S σ наноструктур SnTe:Sb/слюда від товщини конденсату d при температурі 300 K. 45 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 55 1. Спосіб отримання термоелектричних парофазних конденсатів SnTe:Sb р-типу на слюді, що включає метод відкритого випаровування у вакуумі, в якому як вихідну речовину використовують синтезовану сполуку, яку випаровують при температурі Т в, осаджують на підкладку при температурі Т п та часі , який відрізняється тим, що як вихідний матеріал використовують легований стибієм телурид олова SnTe:Sb із вмістом 1,0 ат. % Sb, а товщина конденсату р-типу становить d=(1900-2100) нм. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що максимальне значення термоелектричної 2 2 потужності складає S σ=(45-47) мкВт/К см при температурі 300 К. 1 UA 101359 U Комп’ютерна верстка М. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2