"Физика и техника полупроводников"
Вышедшие номера
Влияние термической предыстории на свойства эффективных термоэлектрических сплавов Ge0.86Pb0.1Bi0.04Te*
Russian Foundation for Basic Research, BRICS, 18-52-80005
National Natural Science Foundation of China, BRICS, 51861145305
Шабалдин А.А. 1, Самунин А.Ю.1, Константинов П.П.1, Новиков С.В.1, Бурков А.Т. 1, Bu Zhonglin 2, Pei Yanzhong 2
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Interdisciplinary Materials Research Center, School of Materials Science and Engineering, Tongji University, Shanghai, China
Email: berrior@rambler.ru, samunin@yandex.ru, p.konstantinov@mail.ioffe.ru, s.novokov@mail.ioffe.ru, a.burkov@mail.ioffe.ru, zhonglinbu@foxmail.com, yanzhong@tongji.edu.cn
Поступила в редакцию: 20 ноября 2021 г.
В окончательной редакции: 25 ноября 2021 г.
Принята к печати: 25 ноября 2021 г.
Выставление онлайн: 26 декабря 2021 г.

Изучаются свойства сплавов на основе соединения GeTe с частичным замещением германия свинцом и легированием висмутом: Ge0.86Pb0.1Bi0.04Te. Цель исследования - изучение возможности повышения термоэлектрической эффективности соединения путем комбинации оптимального легирования и изовалентного замещения для улучшения электронных свойств с одновременным снижением решеточной теплопроводности. Изучены образцы сплавов, изготовленные в двух разных исследовательских лабораториях по похожим, но не полностью идентичным процедурам. Показано, что электронные (термоэдс и электропроводность) свойства образцов двух групп хорошо согласуются друг с другом. При этом свойства сплавов зависят от термической предыстории образцов из-за наличия при температурах 600-800 K фазового перехода из низкотемпературной ромбоэдрической в высокотемпературную кубическую структурную модификацию. Параметр термоэлектрической эффективности сплавов достигает максимального значения 1.5 при температуре ~750 K. Ключевые слова: термоэлектрический сплав, термоэдс, электропроводность, теплопроводность.
  1. Ю.И. Равич, Б.А. Ефимова, И.А. Смирнов. Методы исследования полупроводников в применении к халькогенидам свинца PbTe, PbSe и PbS (М., Наука, 1968)
  2. А.Ф. Иоффе. Энергетические основы термоэлектрических батарей на полупроводниках (М., Изд-во АН СССР, 1950)
  3. А.Ф. Иоффе. ЖТФ, 23, 1452 (1953)
  4. А.Ф. Иоффе. Физика полупроводников (М., Изд-во АН СССР, 1957)
  5. Y. Gelbshtein, J. Davidow. Phys. Chem. Chem. Phys., 16, 20120 (2014)
  6. J. Li, Z. Chen, X. Zhang, H. Yu, Z. Wu, H. Xie, Y. Chen, Y. Pei. Adv. Sci., 4, 1700341 (2017)
  7. J. Li, X. Zhang, X. Wang, Z. Bu, L. Zheng, B. Zhou, F. Xiong, Y. Chen, Y. Pei. J. Am. Chem. Soc., 140 (47), 16190 (2018)
  8. M. Hong, Z.-G. Chen, L. Yang, Y.-C. Zou, M.S. Dargusch, H. Wang, J. Zou. Adv. Mater., 30, 1705942 (2018)
  9. J. Li, X. Zhang, Z. Chen, S. Lin, W. Li, J. Shen, I. T. Witting, A. Faghaninia, Y. Chen, A. Jain, L. Chen, G.J. Snyder, Y. Pei. Joule, 2, 976 (2018)
  10. X. Zhang, J. Li, X. Wang, Z. Chen, J. Mao, Y. Chen, Y. Pei. J. Am. Chem. Soc., 140, 15883 (2018)
  11. R.K. Vankayala, T.-W. Lan, P. Parajuli, F. Liu, R. Rao, S.H. Yu, T.-L. Hung, C.-H. Lee, S. Yano, C.-R. Hsing, D.-L. Nguyen, C.-L. Chen, S. Bhattacharya, K.-H. Chen, M.-N. Ou, O. Rancu, A.M. Rao, Y.-Y. Chen. Adv. Sci., 7 (24), 2002494 (2020)
  12. T. Parashchuk, B. Wiendlocha, O. Cherniushok, R. Knura, K.T. Wojciechowski. ACS Appl. Mater. Interfaces, 13, 49027 (2021)
  13. Y.-F. Tsai, P.P.-C. Wei, L. Chang, K.-K. Wang, C.-C. Yang, Y.-C. Lai, C.-R. Hsing, C.-M. Wei, J. He, G.J. Snyder. Adv. Mater., 33, 2005612 (2021)
  14. M.G. Kanatzidis. Chem. Mater., 22, 648 (2010)
  15. K. Biswas, J. He, I.D. Blum, C.I. Wu, T.P. Hogan, D.N. Seidman, V.P. Dravid, M.G. Kanatzidis. Nature, 489, 414 (2012)
  16. А.В. Петров. Термоэлектрические свойства полупроводников (М., Изд-во АН СССР, 1963)
  17. M.V. Vedernikov, P.P. Konstantinov, A.T. Burkov. In: Eigth Int. Conf. on Thermoelectric Energy Conversion, ed. by H. Scherer (Nancy, France, 1989) p. 45
  18. M. Hong, J. Zou, Z.-G. Chen. Adv. Mater., 31 (14), 1807023 (2019)
  19. Л.В. Прокофьева, Ю.И. Равич, П.П. Константинов, А.А. Шабалдин. ФТП, 46, 889 (2012)
  20. X. Zhang, J. Li, X. Wang, Z. Chen, J. Mao, Y. Chen, Y. Pei. J. Am. Chem. Soc., 140, 15883 (2018)
  21. Т.Б. Жукова, Ю.А. Логачев, Л.М. Сысоева. ФТТ, 20, 280 (1978)
  22. J. Goldak, C.S. Barrett. J. Chem. Phys., 44, 3323 (1966)
  23. U.D. Wdowik, K. Parlinski, S. Rols, T. Chatterji. Phys. Rev. B, 89, 224306 (2014)
  24. P.B. Pereira, I. Sergueev, S. Gorsse, J. Dadda, E. Muller, R.P. Hermann. Phys. Status Solidi B, 250 (7), 1300 (2012)
  25. A.T. Burkov, A. Heinrich, P.P. Konstantinov, T. Nakama, K. Yagasaki. Meas. Sci. Technol., 12, 264 (2001)
  26. А.Т. Бурков, А.И. Федотов, А.А. Касьянов, Р.И. Пантелеев, Т. Накама. Науч.-техн. вестн. информационных технологий, механики и оптики, 15, 173 (2015)

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.