Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2026, выпуск 1 » Статья стр. 140
<<<>>>
Термоэлектрические свойства квантовых точек InGaAs/GaAs
Ministry of Education and Science of the Russian Federation within the framework of the state assignment, FSWR-2023-0037
Кузнецов Ю.М. 1,2, Дорохин М.В. 1,2, Демина П.Б. 1,2, Байдусь Н.В. 1,2, Здоровейщев А.В. 1,2
1Научно-исследовательский физико-технический институт Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского, Нижний Новгород, Россия
2Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, Нижний Новгород, Россия
Email: y.m.kuznetsov@unn.ru, dorokhin@nifti.unn.ru, demina@phys.unn.ru, bnv@nifti.unn.ru, zdorovei@nifti.unn.ru
Поступила в редакцию: 1 апреля 2025 г.
В окончательной редакции: 16 июня 2025 г.
Принята к печати: 3 июля 2025 г.
Выставление онлайн: 5 декабря 2025 г.
PDF версия
Приведены исследования термоэлектрических характеристик структур, представляющих собой массив квантовых точек InAs, сформированных на полуизолирующей подложке GaAs методом МОС-гидридной эпитаксии. Описаны теоретические основы возрастания термоэлектрической эффективности в системах пониженной размерности по отношению к объемным аналогам. Путем сопоставления результатов измерения температурных зависимостей термоэлектрических характеристик и фотолюминесценции (для оценки термического выброса носителей заряда) продемонстрировано влияние массива квантовых точек на величину коэффициента Зеебека и удельного сопротивления. Показано, что введение в структуру массива квантовых точек с достаточно большим размером нанокластеров обеспечивает усиление термоэлектрического эффекта и соответственно повышение фактора мощности. Ключевые слова: термоэлектрики, термоэлектрическая эффективность, квантовые точки, тонкие пленки, наноразмерные структуры.
  1. E. Macia-Barber. Thermoelectric Materials: Advances and Applications (Taylor \& Francis Group, LLC, 2015)
  2. C. Gayner, K.K. Kar. Prog. Mat. Sci., 83, 330 (2016). DOI: 10.1016/j.pmatsci.2016.07.002
  3. L.D. Hicks, T.C. Harman, X. Sun, M.S. Dresselhaus. Phys. Rev. B, 53 (16), R10493 (1996). DOI: 10.1103/physrevb.53.r10493
  4. H. Noro, K. Sato, H. Kagechika. J. Appl. Phys., 73, 1252 (1993). DOI: 10.1063/1.353266
  5. B.C. Sales, D. Mandrus, R.K. Williams. Science, 272 (5266), 1325 (1996). DOI: 10.1126/science.272.5266.1325
  6. L.D. Ivanova, Yu.V. Granatkina. Inorg. Mater., 36 (7), 672 (2000). DOI: 10.1007/BF02758419
  7. H. Li, J. Feng, L. Zhao, E. Min, H. Zhang, A. Li, J. Li, R. Liu. Funct. Inorg. Mater. Devices, 16 (17), 22147 (2024). DOI: 10.1021/acsami.4c02141
  8. H.-L. Zhuang, J. Yu, J.-F. Li. Small Sci., 5 (3), 2400284 (2024). DOI: 10.1002/smsc.202400284
  9. P. Cervino-Solana, M.J. Ramirez-Peral, M.S. Marti n-Gonzalez, O. Caballero-Calero. Heliyon, 10 (16), e36114 (2024). DOI: 10.1016/j.heliyon.2024.e36114
  10. K. Luo, H. Chen, W. Hu, P. Qian, J. Guo, Y. Deng, L. Yang, Q. Sun, L. Liu, L. Cao, W. Qiu, J. Tang. Nano Energy, 128, 109845 (2024). DOI: 10.1016/j.nanoen.2024.109845
  11. X. He, C. Li, S. Zhu, J. Cai, G. Yang, Y. Hao, Y. Shi, R. Wang, L. Wang, X. Li, X. Qin. Chem. Eng. J., 490, 151470 (2024). DOI: 10.1016/j.cej.2024.151470
  12. X. Chen, Z. Zhang. Build. Environ, 253, 111276 (2024). DOI: 10.1016/j.buildenv.2024.111276
  13. Q. Jiang, Y. Wan, Y. Qin, X. Qu, M. Zhou, S. Huo, X. Wang, Z. Yu, H. He. Adv. Fiber Mater., 2, 3 (2024). DOI: 10.1007/s42765-024-00416-6
  14. Y. Cui, X. He, W. Liu, S. Zhu, M. Zhou, Q. Wang. Adv. Fiber Mater., 6, 170 (2024). DOI: 10.1007/s42765-023-00339-8
  15. M. Magno, D. Brunelli, L. Sigrist, R. Andri, L. Cavigelli, A. Gomez, L. Benini. Sustain. Comput.: Inform. Syst., 11, 38 (2024). DOI: 10.1016/j.suscom.2016.05.003
  16. M. Takashiri, T. Shirakawa, K. Miyazaki, H. Tsukamoto. Sens. Actuators A: Phys., 138 (2), 329 (2007). DOI: 10.1016/j.sna.2007.05.030
  17. P. Sun, B. Wei, J. Zhang, J.M. Tomczak, A.M. Strydom, M. Sondergaard, B.B. Iversen, F. Steglich. Nat. Commun., 6, 7475 (2015). DOI: 10.1038/ncomms8475
  18. J. Mao, Z. Liu, Z. Ren. Quantum Mater., 1, 16028 (2016). DOI: 10.1038/npjquantmats.2016.28
  19. J.P. Heremans, V. Jovovic, E.S. Toberer, A. Saramat, K. Kurosaki, A. Charoenphakdee, S. Yamanaka, G.J. Snyder. Science, 321, 554 (2008). DOI: 10.1126/science.1159725
  20. A. Khitun, K.L. Wang, G. Chen. Nanotechnology, 11, 327 (2000). DOI: 10.1088/0957-4484/11/4/327
  21. M. Cutler, N.F. Mott. Phys. Rev., 181 (3), 1336 (1969). DOI: 10.1103/PhysRev.181.1336
  22. M.V. Maximov, A.M. Nadtochiy, S.A. Mintairov, N.A. Kalyuzhnyy, N.A. Kalyuzhnyy, N.V. Kryzhanovskaya, E.I. Moiseev, N.Yu. Gordeev, Y.M. Shernyakov, A.S. Payusov, F.I. Zubov, V.N. Nevedomskiy, S.S. Rouvimov, A.E. Zhukov. Appl. Sci., 10, 1038 (2020). DOI: 10.3390/app10031038
  23. А.В. Здоровейщев, П.Б. Демина, Б.Н. Звонков. Вестник Нижегородского ун-та, 5, 19 (2008).
  24. М.В. Дорохин, С.В. Зайцев, А.В. Рыков, А.В. Здоровейщев, Е.И. Малышева, Ю.А. Данилов, В.И. Зубков, Д.С. Фролов, Г.Е. Яковлев, А.В. Кудрин. ЖТФ, 87 (10), 1539 (2017). DOI: 10.21883/jtf.2017.10.44999.1989
  25. М.В. Дорохин, П.Б. Демина, А.В. Здоровейщев, С.В. Зайцев, А.В. Кудрин. ЖТФ, 92 (5), 724 (2022). DOI: 10.21883/JTF.2022.05.52377.302-21
  26. Н.В. Байдусь, П.Б. Демина, М.В. Дорохин, Б.Н. Звонков, Е.И. Малышева, Е.А. Ускова. ФТП, 39 (1), 25 (2005)
  27. I.A. Karpovich, S.B. Levichev, S.V. Morozov, B.N. Zvonkov, D.O. Filatov, A.P. Gorshkov, A.Yu. Ermakov. Nanotechnology, 13 (4), 445 (2002). DOI: 10.1088/0957-4484/13/4/301
  28. А.В. Здоровейщев, П.Б. Демина, Б.Н. Звонков. Письма в ЖТФ, 35 (2), 15 (2009)
  29. И.А. Карпович, А.В. Здоровейщев, С.В. Тихов, П.Б. Демина, О.Е. Хапугин. ФТП, 39 (1), 45 (2005)
  30. A. Deh'e, D. Pavlidis, K. Hong, H.L. Hartnagel. IEEE Trans. Electron Devices, 44 (7), 1052 (1997). DOI: 10.1109/16.595931
  31. L.A. Mochalov, Yu.M. Kuznetsov, M.V. Dorokhin, D.G. Fukina, A.V. Knyazev, M.A. Kudryashov, Yu.P. Kudryashova, A.A. Logunov, O.V. Mukhina, A.V. Zdoroveyshchev, D.A. Zdoroveyshchev. Thin Solid Films, 752, 139244 (2022). DOI: 10.1016/j.tsf.2022.139244
  32. M.V. Dorokhin, Yu.M. Kuznetsov, P.B. Demina, I.V. Erofeeva, A.Yu. Zavrazhnov, M.S. Boldin, E.A. Lantsev, A.A. Popov, A.V. Boryakov, A.V. Zdoroveyshchev, M.V. Ved. Nanoscale Microscale Thermophys. Eng., 27 (2), 125 (2023). DOI: 10.1080/15567265.2023.2198581
  33. Yu.M. Kuznetsov, L.A. Mochalov, M.V. Dorokhin, D.G. Fukina, M.A. Kudryashov, Y.P. Kudryashova, A.V. Zdoroveyshchev, D.A. Zdoroveyshchev, I.L. Kalentyeva, R.N. Kriukov. Coatings, 13 (6), 1030 (2023). DOI: 10.3390/coatings13061030
  34. M.V. Dorokhin, Yu.M. Kuznetsov, P.B. Demina, I.V. Erofeeva, A.V. Zdoroveyshchev, M.V. Ved', D.A. Zdoroveyshchev, A.Yu. Zavrazhnov, I.N. Nekrylov, S.M. Peshcherova, R.V. Presnyakov, N.V. Sakharov. Inorg. Mater.: Appl. Res., 15, 289 (2024). DOI: 10.1134/S207511332402014X
  35. S. Sanguinetti, M. Henini, M.G. Alessi, M. Capizzi, P. Frigeri, S. Franchi. Phys. Rev. B, 60 (11), 8276 (1999). DOI: 10.1103/PhysRevB.60.8276
  36. A. Chahboun, M.I. Vasilevskiy, N.V. Baidus, A. Cavaco, N.A. Sobolev, M.C. Carmo, E. Alves, B.N. Zvonkov. J. Appl. Phys., 103, 083548 (2008). DOI: 10.1063/1.2913179
  37. E.C. Le Ru, J. Fack, R. Murray. Phys. Rev. B, 67, 245318 (2003). DOI: 10.1103/PhysRevB.67.245318
  38. S. Sanguinetti, M. Padovani, M. Gurioli, E. Grilli, M. Guzzi, A. Vinattieri, M. Colocci, P. Frigeri, S. Franchi. Appl. Phys. Lett., 77, 1307 (2000). DOI: 10.1063/1.1290385
  39. K. Sears, S. Mokkapati, H.H. Tan. In Z.M. Wang (editor). Self-Assembled Quantum Dots (Springer, 2008), р.359-403
  40. T. Meng, X. Zhang, J. Yao, W. Zhang, H. Zhong, H. Zhu, Y. Zhang, H. Zhang, P. Zhang, H. Lu, Y. Zhao. Appl. Phys. Lett., 125, 044003 (2024). DOI: 10.1063/5.0213563

Учредители

Издатель

© 2025 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme