Спосіб покращення термоелектричних властивостей наноструктурованого станум телуриду р-типу

Реферат: Спосіб покращення термоелектричних властивостей наноструктурованого станум телуриду pтипу включає відкрите випаровування у вакуумі, при якому вихідну речовину із наперед синтезованої сполуки випаровують при температурі Т В, осаджують пару на підкладку із свіжих сколів (0001) слюди-мусковіт при температурі Т П, до досягнення певної товщини d. Температура випарника складає ТВ=(870±10)К, температура підкладки - ТП=(470±10)К. UA 93185 U (12) UA 93185 U UA 93185 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Корисна модель належить до технології напівпровідникових наноматеріалів і може бути використана у наноелектроніці. 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. Нанозлектроника - 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, прецезійної складної системи керування та спеціальних вихідних матеріалів. Найбільш близьким до запропонованої корисної моделі є "Спосіб отримання наноструктурованого станум телуриду" [Пат. 62087. Україна / Д.М. Фреїк, Б.С. Дзундза, І.К. Юрчишин, І.І. Чав'як, Л.Т. Харун; Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника. - № u201101012; заявл. 31.01.2011; опубл. 10.08.2011, Бюл. № 15]. Згідно з цим методом вихідну речовину випаровують із наперед синтезованої сполуки при температурі випаровування ТП, осадження здійснюють на підкладку при температурі Т П, що забезпечує товщину конденсату d. Недоліком методу є те, що технологічні режими спрямовані на отримання напівпровідникових наноструктурованих матеріалів вказані в досить широких межах, що не 2 забезпечує досягнення оптимальних значень термоелектричної потужності P=S σ (S коефіцієнт зеебека, σ - питома термоелектрична провідність). Оптимізація технологічних параметрів дозволила покращити термоелектричну потужність отриманого матеріалу майже у двічі. В основу корисної моделі поставлено задачу запропонувати спосіб, який би забезпечував отримання наноструктур на основі станум телуриду із покращеними термоелектричними характеристиками. Поставлена задача вирішується тим, що у способі отримання наноструктурованих напівпровідникових плівок використовують відкрите випаровування у вакуумі синтезованої сполуки, а осадження здійснюють при певній температурі Т П на підкладки сколів (0001) слюдимусковіт. При певній товщині d(40-50) нм має місце різке зростання термоелектричної 2 2 потужності (S σ) (креслення, де зображна залежність термоелектричної потужності S σ від товщини d для свіжовирощених плівок SnTe. Температура випаровування Т В=(870±10)К, температура осадження (підкладки) ТП=(470±10)К). Спосіб конкретного виконання Спосіб покращення термоелектричних властивостей наноструктурованого станум телуиду pтипу здійснюють таким чином. Як наважки використовують синтезовану сполуку SnTe, яку випаровують у відкритому вакуумі при температурі Т В, а при температурі ТП осаджують пару t на підкладки із свіжих сколів по площині (0001) слюди-мусковіт. Температура випаровування сполуки SnTe складає Т В=(870±10) К, температура підкладки – ТП=(470±10) К, а товщина осадженого наноматеріалу р-SnTe - (40-50) нм. За заданих технологічних факторів (ТВ, ТП, d) термоелектрична потужність є максимальною і складає 20 2 мкВт/К см. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 55 1. Спосіб покращення термоелектричних властивостей наноструктурованого станум телуриду pтипу, що включає відкрите випаровування у вакуумі, при якому вихідну речовину із наперед синтезованої сполуки випаровують при температурі Т В, осаджують пару на підкладку із свіжих сколів (0001) слюди-мусковіт при температурі ТП, до досягнення певної товщини d, який відрізняється тим, що температура випарника складає ТВ=(870±10)К, температура підкладки ТП=(470±10)К. 2. Спосіб отримання наноструктурованого станум телуриду p-типу за п. 1, який відрізняється тим, що товщина d отриманих наноструктур складає (40-50) нм, що забезпечує питому 2 2 термоелектричну потужністю S 20 мкВт/К см. 1 UA 93185 U Комп’ютерна верстка М. ЛомаловаДержавна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2