Легирование термоэлектрических материалов на основе твeрдых растворов SiGe в процессе их синтеза методом электроимпульсного плазменного спекания
Российский научный фонд, Конкурс 2017 года "Проведение исследований научными группами под руководством молодых учёных", 17-79-20173
Дорохин М.В.
1, Демина П.Б.1, Ерофеева И.В.1, Здоровейщев А.В.1, Кузнецов Ю.М.1, Болдин М.С.1, Попов А.А.1, Ланцев Е.А.1, Боряков А.В.2
1Научно-исследовательский институт Нижегородского государственного университета им Н.И. Лобачевского, Нижний Новгород, Россия
2Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, Нижний Новгород, Россия
Email: dorokhin@nifti.unn.ru
Поступила в редакцию: 24 апреля 2019 г.
Выставление онлайн: 20 августа 2019 г.
Представлены результаты исследования термоэлектрических материалов, сформированных методом электроимпульсного плазменного спекания, и представляющих собой твeрдые растворы GexSi1-x, легированные атомами Sb до концентрации в пределах 0-5 ат%. Получено, что при концентрации Sb ниже 1 ат% осуществляется эффективное легирование твeрдого раствора в процессе спекания, которое позволяет сформировать термоэлектрический материал со сравнительно высоким коэффициентом термоэлектрической добротности. Повышение концентрации сурьмы в диапазоне 1-5 ат% приводит к изменению механизма легирования, результатом которого является повышение сопротивления материалов и собирания Sb в крупные кластеры. Для таких материалов отмечается существенное снижение коэффициента Зеебека и термоэлектрической добротности. Наибольшее полученное значение коэффициента термоэлектрической добротности ZT при легировании атомами Sb составило 0.32 при 350oС, что сопоставимо с известными аналогами для твeрдого раствора GexSi1-x. Ключевые слова: термоэлектричество, твердый раствор GexSi1-x, легирование, кластеры, Sb, плазменное спекание.
- C. Gayner, K.K. Kar. Prog. Mater. Sci., 83, 330 (2016)
- CRC Handbook of Thermoelectrics, ed. by D.M. Rowe (CRC Press, N.Y., 1995)
- E. Witkoske, X. Wang, M. Lundstrom, V. Askarpour, J. Maassen. J. Appl. Phys., 122, 175102 (2017)
- S. Bathula, M. Jayasimhadri, N. Singh, A.K. Srivastava, J. Pulikkotil, A. Dhar, R.C. Budhani. Appl. Phys. Lett., 101, 213902 (2012)
- R. Murugasami, P. Vivekanandhan, S. Kumaran, R. Suresh Kumar, T. John Tharakan. Scripta Materialia, 143, 35 (2018)
- M.V. Dorokhin, I.V. Erofeeva, Yu.M. Kuznetsov, M.S. Boldin, A.V. Boryakov, A.A. Popov, E.A. Lantsev, N.V. Sakharov, P.B. Demina, A.V. Zdoroveyshchev, V.N. Trushin. Nanosystems-Physics, Chemistry, Mathematics, 9, 622 (2018)
- D. Thompson, D. Hitchcock, A. Lahwal, T.M. Tritt. Emerging Mater. Res., 1, 299 (2012)
- K. Romanjek, S. Vesin, L. Aixala, Baffie, G. Bernard-Granger, J. Dufourcq. J. Electron. Mater., 44, 2192 (2015)
- Z. Zhu, S. Guo. Key Engin. Mater., 703, 70 (2016)
- V.N. Chuvil'deev, М.S. Boldin, А.V. Nokhrin, А.А. Popov. Acta Astronautica, 135, 192 (2017)
- И.В. Ерофеева, М.В. Дорохин, А.В. Здоровейщев, Ю.М. Кузнецов, А.А. Попов, Е.А. Ланцев, А.В. Боряков, В.Е. Котомина. ФТП, 52 (12), 1455 (2018)
- F. Schaffler, M.E. Levinshtein, S.L. Rumyantsev, M.S. Shur. (John Wiley \& Sons, Inc., N.Y., 2001)
- D.V. Yurasov, M.N. Drozdov, A.V. Murel, M.V. Shaleev, N.D. Zakharov, A.V. Novikov. J. Appl. Phys., 109, 113533 (2011)
- Е.Д. Девяткова, А.В. Петров, И.А. Смирнов. ФTT, 2, 738 (1960)
- М.Н. Дроздов, А.В. Новиков, Д.В. Юрасов. ФТП, 47, 1493 (2013)
- Yu.B. Bolkhovityanov, A.S. Deryabin, A.K. Gutakovskii, L.V. Sokolov. J. Cryst. Growth, 297, 57 (2006)
- G.H. Zhu, H. Lee, Y.C. Lan, X.W. Wang, G. Joshi, D.Z. Wang, J. Yang, D. Vashaee, H. Guilbert, A. Pillitteri, M.S. Dresselhaus, G. Chen, Z.F. Ren. Phys. Rev. Lett., 102, 196803 (2009)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.
