Спосіб отримання напівпровідникових тонкоплівкових структур snte:bi p-типу провідності із покращеною термоелектричною потужністю

Реферат: Спосіб отримання напівпровідникових тонкоплівкових структур SnTe:Bi р-типу провідності із покращеною термоелектричною потужністю включає метод відкритого випаровування у вакуумі, в якому вихідні речовини випаровують із наперед синтезованої сполуки при температурі Т в і осаджують на ситалові підкладки при температурі Тп. Як вихідний матеріал використовується наперед синтезований p-SnТе:Ві із вмістом Ві 0,3 мол. % UA 97318 U (12) UA 97318 U UA 97318 U 5 10 15 20 25 30 35 40 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, MBЕ), осадження із металоорганічних сполук (metaloorganic vapor phase epitaxy, MOVPЕ) 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 ситалових підкладках нагрітих до 2 температури Тп=(47010) К. При вмісті Ві ~0,3 мол. % термоелектрична потужність (S σ) зростає 2 досягаючи значень 23 мкВт/К см (креслення). Тут S - коефіцієнт Зеєбека, σ - термоелектрична потужність. Такі структури мають стабільний у часі р-типу провідність Спосіб конкретного виконання Спосіб отримання напівпровідникових тонкоплівкових структур SnTe:Bi р-типу провідності із покращеною термоелектричною потужністю здійснюють таким чином. В якості наважки використовують наперед синтезований легований бісмутом SnTe заданого складу (0-2 мол. % Ві), який випаровують у відкритому вакуумі при певній температурі Тв і осаджують на ситалові підкладки 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. На кресленні: 2 Залежність термоелектричної потужності S σ тонкоплівкових структур на основі легованого вісмутом SnTe на ситалових підкладках від вмісту Ві при температурі вимірювання 300 К. 45 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 55 1. Спосіб отримання напівпровідникових тонкоплівкових структур SnTe:Bi р-типу провідності із покращеною термоелектричною потужністю, що включає метод відкритого випаровування у вакуумі, в якому вихідні речовини випаровують із наперед синтезованої сполуки при температурі Тв і осаджують на ситалові підкладки при температурі Т п, який відрізняється тим, що як вихідний матеріал використовується наперед синтезований p-SnТе:Ві із вмістом Ві 0,3 мол. % 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що при температурі випаровування Т в=(970±10) К і температура осадження Тп=(470±10) К, час осадження 115-125 с, максимальна 2 термоелектрична потужність при цьому досягає ~ 2А3 мкВт/К см. 1 UA 97318 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