Спосіб отримання твердого розчину sn-in-tе

МКВ С ЗО В 15/10 Спосіб отримання твердого розчину Sn-In-Те Винахід відноситься до технології напівпровідникових матеріалів і може бути застосований в приладобудуванні термоелектриці, оптоелектроніці. Халькогенідні напівпровідники групи А^В^: PbTea PbSc, SnTe тверді розчини PbTe-SnTe, PbTe-PbSe, що використовуються як термоелектричні матеріали, отримують у вигляді моно- чи полікристалів з розплаву або з газової фази (Анатычук Л.И. Термоэлементы и термоэлектрические устройства. Справочник. - Киев: Наукова думка. -І979. -768 с). Однак^ ці способи їх отримання складні, дорогі., не дозволяють плавно керувати електричними і термоелектричними параметрами. Найбільш близькими до запропонованого винаходу є спосіб отримання твердого розчину Sn-In-Te, який полягає в тому, що вихідну речовину, розташовану в графітовому поршні^поміщають в двохзонну піч, температура першої зони якої є вищою від температури плавлення вихідної речовини, а температура другої зони є нижчою від температури плавлення вихідної речовини, поршень з вихідною речовиною перемішують з першої зони у другу з швидкістю «25 мм/хв і обертаючи його при цьому із швидкістю 15 об/хв до здійснення кристалізації. (Абрикосов М.Х., Шелимова Л.Е. Полупроводниковые материалы на основе соединений А В . -М.: Наука.,-1975/. Сднек, це* спос ; 3 Fie дозволяє оде г жа сси матог^аг з наперед зада'ї-ими ТЄГМОСЛЄКТГИЧНИУИ parawcT^avH. В основу винаходу поставлене завдання створити спосіб отримання твердого розчину Sn-In-Te7 в якому вибір нового матеріалу як вихідної речовини, дозволив би отримати матеріал з наперед заданими термоелектричними параметрами. Поставлене завдання вирішується тим, що в способі отримання твердого розчину Sn-In-Te, який полягає в тому, що вихідну речовину, розташовану графітовому поршні поміщають в двохзонну піч, температура першої зони якої є вищою від температури плавлення вихідної речовини, а температура другої зони є нижчою від температури плавлення вихідної речовини, поршень з вихідною речовиною переміщують з першої зони у другу з швидкістю біля 25 мм/хв і обертаючи його при цьому із швидкістю І з оо/хв до здійснення кристалізації, іщішиди LUL щм^щіГшшдну речовину Sn-In-Te вибирають з перерізом Встановлено, що при 2,8 ат. % In твердий розчин Бпо^Те-ІфТез має максимальні значення термоефективності а2а> що дає можливість за рахунок певного вмісту In отримати матеріал з заданими термоелектричними параметрами. На фіг. зображено залежності термоелектричної потужності а а від вмісту In для сплавів твердих розчинів системи Sn-In-Te де: крива 1 — Sn^siTe-mTe, крива 2 — Sno,9uTe-Iri2Te3. Спосіб отримання твердого розчину Sn-In-Te (за методом Чохральського) здійснюють таким чином. Вихідну речовину Sn-In-Te вибирають з перерізом 8по,9В4Те-Іп2Тез і розташовують в графітовому поршні^ після цього поміщають в двохзонну піч, температура першої зони якої є вищою від температури плавлення вихідної речовини, а температура другої зони є нижчою від температури плавлення вихідної речовини. Поршень з вихідною речовиною переміщують з першої зони печі у другу з швидкістю 25 мм/хв і обертаючи його при цьому з швидкістю 15 об/хв до здійснення процесу кристалізації, після чого одержані зразки загартовували в льодяній воді. Приклад конкретного виконання. Вихідну речовину Sn-In-Te вибирають з перерізом , Вирощування кристалів проводилося за допомогою установки в якій застосовувався масивний графітовий поршень, який був зв'язаний із штоком витягування і в який було вмонтовано нагрівник, який при витягуванні кристалу створював мінімальний рівномірно обігрітий об'єм. Швидкість витягування була «25 мм/год, а швидкість обертання 15 об/хв. Вирощені нами кристали мали довжину 15 см і діаметр біля 1 см. Загартовані із розплаву зразки в льодяній воді відпалювали при 823 К протягом 400 годин. Основні їх параметри наведені в таблиці в порівнянні з іншим перерізом. Параметри твердих розчинів на основі SnTe. Х2П/П а, Ом"1 а2а, 10-6 Вт мкВ/К хм*1 К^см' 1 2,2 72,43 0,97 5,08 2,8 61,07 1,15 4,29 3,4 50,71 1,37 3,52 2,2 78,70 2,05 12,69 2,8 80,20 2?42 15,50 3,4 2 80,90 1/76 11,52 In, ат. розчин 1 Твердий % Sno^g^Te-lnTe S*4984Te-In2Te3 а9 Як бачимо з таблиці, вміст індію 2Э 8 ат. % забезпечує найбільше значення термоелектричної потужності