Спосіб покращення термоелектричних властивостей тонких плівок p-типу провідності на основі легованого бісмутом snte

Реферат: Спосіб покращення термоелектричних властивостей тонких плівок р-типу провідності на основі легованого бісмутом SnTe включає метод відкритого випаровування у вакуумі, в якому вихідні речовини випаровують із наперед синтезованої сполуки при температурі Т в і осаджують на підкладки із свіжих відколів (0001) слюди-мусковіту при температурі Тп. Як вихідний матеріал використовується наперед синтезований p-SnTe:Bi із вмістом Ві 0,3 мол. % UA 97316 U (12) UA 97316 U UA 97316 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Спосіб належить до технології напівпровідникових термоелектричних матеріалів і може бути використаний у термоелектричних перетворювачах енергії. Тонкоплівкові структури (нанопористі, нанокристали, квантові точки, квантові дроти) мають велику практичну перспективу в області електроніки для розробки нових принципів, а разом із ними мініатюрних і супероб'ємних систем [Борисенко В.Е. Наноэлектроника - основа информационных систем XXI века // Соросовский образовательный журнал. 1997. № 5. - С. 100104]. Для отримання напівпровідникових тонкоплівкових структур використовують методи молекулярно-променевої епітаксії (molecular-beam epitaxy, МВE), 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 тонкоплівкових матеріалів вимагають надзвичайно дорогої технологічної апаратури, прецизійної 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. - № u 201101012; заявл. 31.01.2011; опубл. 10.08.2011, Бюл. № 15]. Згідно з цим методом вихідну речовину випаровують із наперед синтезованої сполуки при температурі випаровування Тв, осадження здійснюють на підкладку при температурі Т п. Недоліком є те, що конденсат p-SnTe має нестабільні у часі термоелектричні параметри, а також термоелектричні параметри конденсату не є максимальними. Задачею корисної моделі є запропонувати спосіб, який би забезпечував отримання тонкоплівкових структур на основі легованого бісмутом SnTe заданого складу із покращеними (максимальними) термоелектричними характеристиками. Поставлена задача вирішується тим, що у способі отримання напівпровідникових тонкоплівкових структур, використовують відкрите випаровування у вакуумі із наперед синтезованої наважки легованого бісмутом SnTe різного складу (0-2 мол. % Ві) при температурі випаровування Тв=(87010) К, осадження здійснюють на підкладки із свіжих відколів (0001) слюди-мусковіту, нагріті до температури Т п=(47010) К. При вмісті Ві ~0,3 мол. % 2 2 термоелектрична потужність (S σ) зростає, досягаючи значень 43 мкВт/К см (креслення). Тут S коефіцієнт Зеєбека, σ - термоелектрична потужність. Такі структури мають стабільні у часі ртипу провідності. Спосіб конкретного виконання Спосіб покращення термоелектричних властивостей тонких плівок р-типу провідності на основі легованого бісмутом SnTe здійснюють таким чином. Як наважку використовують наперед синтезований легований бісмутом SnTe заданого складу (0-2 мол. % Ві), який випаровують у відкритому вакуумі при певній температурі Тв і осаджують на підкладки із свіжих відколів (0001) слюди-мусковіту при температурі Тп. Для тонкоплівкових структури p-SnTe:Bi вміст Ві складає 0,3 мол. %, температура випаровування Тв=(870±10) К, температура підкладки Тп=(47010) К. 2 На кресленні - залежність термоелектричної потужності S σ тонкоплівкових структур на основі легованого вісмутом SnTe на свіжих відколах (0001) слюди мусковіту від вмісту Ві при температурі вимірювання 300 К. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 55 1. Спосіб покращення термоелектричних властивостей тонких плівок р-типу провідності на основі легованого бісмутом SnTe, що включає метод відкритого випаровування у вакуумі, в якому вихідні речовини випаровують із наперед синтезованої сполуки при температурі Т в і осаджують на підкладки із свіжих відколів (0001) слюди-мусковіту при температурі Т п, який відрізняється тим, що як вихідний матеріал використовується наперед синтезований p-SnTe:Bi із вмістом Ві 0,3 мол. %. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що при температурі випаровування Т в=(97010) К і температурі осадження Тп=(470±10) К час осадження - 40-50 с, максимальна термоелектрична 2 потужність при цьому досягає ~ 43 мкВт/К см. 1 UA 97316 U Комп’ютерна верстка М. Шамоніна Державна 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