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

Реферат: Спосіб отримання наноструктур SnTe:Sb на слюді із високою питомою термоелектричною потужністю 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 . Як вихідний матеріал використовують легований сурмою станум телурид SnTe:Sb. UA 102226 U (12) UA 102226 U UA 102226 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Корисна модель 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. 100104]. 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 методом вихідну речовину випаровують із наперед синтезованої сполуки при температурі випаровування Т В, осадження здійснюють на підкладку при температурі ТП, що забезпечує товщину конденсату d. Недоліком методу є те, що не визначені як склад наважки, так і температура підкладки, при яких термоелектричні параметри є максимальними. Задача 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 2,5 ат. % при температурі випаровування Т B = (870±10) К, осадження здійснюють на підкладки із свіжих сколів (0001) слюди-мусковіт нагріті в інтервалі температур ТП = (320-570) К, при часі напилення τ = 120 с для отримання конденсату товщиною 2 d  2000 нм. Максимум термоелектричної потужності (S σ), де S - коефіцієнт термо-ЕРС, σ питома електропровідність, спостерігається при температурі осадження Т О = 470 К і досягає 2 2 значень S σ = (53-55) мкВт/К см (фіг. 1). Спосіб конкретного виконання Спосіб отримання термоелектричних парофазних конденсатів SnTe:Sb р-типу на слюді здійснюють таким чином. Як наважки використовують наперед синтезовану сполуку SnTe:Sb, яку випаровують у відкритому вакуумі при певній температурі Т В, осаджують на підкладки із свіжих сколів (0001) слюди-мусковіт нагрітих до заданих температур Т П на протязі певного часу τ, що забезпечують товщину конденсату d. Для наноструктури SnTe:Sb вміст Sb складає 2,5 ат. %, температура випаровування складає ТВ = (870±10) К, температура осадження Т П = (470±10) К, а їх товщина становить d  2000 нм. 2 На кресленні зображена залежність питомої термоелектричної потужності S σ наноструктур SnТе:Sb/слюда від температури осадження конденсату Т П. 45 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 55 1. Спосіб отримання наноструктур SnTe:Sb на слюді із високою питомою термоелектричною потужністю, 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 сурмою станум телурид SnTe:Sb із вмістом 2,5 ат. % Sb, а товщина конденсату р-типу становить d2000 нм. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що максимальне значення термоелектричної 2 2 потужності складає S  = (53-55) мкВт/К см при температурі осадження ТП = 470 К. 1 UA 102226 U Комп’ютерна верстка І. Мироненко 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