ТЕТРАМИТ ТЕРМОЭЛЕКТРЛІК ЭЛЕМЕНТТЕРІНДЕГІ БАЙЛАНЫСТАРДЫ БҰЗУДАҒЫ ДИФФУЗИЯНЫҢ РӨЛІ

Термоэлекменттерді жұмыс жағдайына жақын жағдайда зерттеу үшін микромодуль 1000 сағат бойы 170°С температурады күйдірілді. Белгілі болғандай, 40 сағаттан артық күйдіргеннен кейін n-типті байланыс аймағының бұзылуы байқалады, бұл контактлі микромодульдердің толық үзілуіне алып келеді. Біздің нәтижелері көрсеткендей, күйдірген кезде дәнекер Sn Sb термоэлементтің қорғалмаған бүйір бетімен өтетінін және термоэлементтің көлемінде қалайының секіруі мүмкін болатын жазықтықтармен байланысқа түседі. Бұған қарама-қарсы осы, байланыстар p-типті байланыстар үзілген жоқ. емес, бұзылған припоем. Ұзартқыштың n- және p-типті термоэлементтерге әсерінің айырмашылығы тығыздық функционалдық теориясының (DFT) шеңберінде түсіндірілді. Bi₂Te₃ және Sb₂Te₃ тегі диффузиялық процестерді моделдеу біздің термоэлементтерді дәнекерлеу процесі туралы түсінігімізді кеңейтуге мүмкіндік берді.

1. B. Poudel, Q. Hao, Y. Ma, Y. Lan, A. Minnich, B. Yu, X. Yan, D. Wang, A. Muto, D. Vashaee, X. Chen, J. Liu, M. S. Dresselhaus, G. Chen, and Z. Ren. High-thermoelectric performance of nanostructured bismuth antimony telluride bulk alloys. Science (80-. ). 320, 634 (2008).

2. M. Kashiwagi, S. Hirata, K. Harada, Y. Zheng, K. Miyazaki, M. Yahiro, and C. Adachi. Combined effect of nanoscale grain size and porosity on lattice thermal conductivity of bismuth-telluride-based bulk alloys. Appl. Phys. Lett. 98, 023114 (2011).

3. W. Xie, D. A. Hitchcock, H. J. Kang, J. He, X. Tang, M. Laver, and B. Hammouda, Appl. Phys. Lett. 101, 113902 (2012).

4. Y. Zhang, X. Jia, L. Deng, X. Guo, H. Sun, B. Sun, B. Liu, and H. Ma. Composition controlled preparation of Cu–Zn–Sn precursor films for Cu2ZnSnS4 solar cells using pulsed electrodeposition. J. Alloys Compd. 632, 514 (2015).

5. Q. Lognoné and F. Gascoin. Reactivity, stability and thermoelectric properties of n-Bi2Te3 doped with different copper amounts. J. Alloys Compd. 635, 107 (2015).

6. L. E. Bell. Cooling, Heating, Generating Power, and Recovering Waste Heat with Thermoelectric Systems . Science (80). 321, 1457 (2008).

7. K. Koumoto and T. Mori, Thermoelectric Nanomaterials: Materials Design and Applications (Springer, Heidelberg, 2013).

8. B. M. Goltsman, B. A. Kudinov, and I. A. Smirnov, Thermoelectric Semiconductor Materials Based on Bi2Te3 (Defense Technical Information Center, Ft. Belvoir, 1973).

9. V. T. Bublik, A. I. Voronin, E. A. Vygovskaya, V. F. Ponomarev, N. Y. Tabachkova, and O. V. Toropova. Structure of Profiled Crystals Based on Solid Solutions of Bi2Te3 and Their X-Ray Diagnostics. Russ. Microelectron. 40, 634 (2011).

10. W. Liu, H. Wang, L. Wang, X. Wang, G. Joshi, G. Chen, and Z. Ren. Understanding of the contact of nanostructured thermoelectric n-type Bi2Te2.7Se0.3 legs for power generation applications. J. Mater. Chem. A 1, 13093 (2013).

11. S. Chen, T. Yang, C. Wu, H. Hsiao, H. Chu, J. Huang, and T. Liou. Residual stress measurement on TiN thin films by combing nanoindentation and average X-ray strain (AXS) method. J. Alloys Compd. 686, 847 (2016).

12. R. P. Gupta, K. Xiong, J. B. White, K. Cho, H. N. Alshareef, and B. E. Gnade. Low Resistance Ohmic Contacts to Bi2Te3 Using Ni and Co Metallization. J. Electrochem. Soc. 157, H666 (2010).

13. Y. C. Lan, D. Z. Wang, G. Chen, and Z. F. Ren. Diffusion of nickel and tin in p-type (Bi,Sb)2Te3 and n-type Bi2(Te,Se)3 thermoelectric materials. Appl. Phys. Lett. 92, 101910 (2008).

14. Y. Feutelais, B. Legendre, N. Rodier, and V. Agafonov. A study of the phases in the bismuth - tellurium system. Mater. Res. Bull. 28, 591 (1993).

15. S. A. Semiletov. Kristallografiya 1, 403 (1956).

16. A. F. Ioffe, Semiconductor Thermoelements, and Thermoelectric Cooling (Infosearch, London, 1957).

17. A. Voronin, V. Bublik, N. Tabachkova, and Y. Belov. Structure of profiled crystals based on solid solutions of Bi2Te3 and their X−ray diagnostics. J. Electron. Mater. 40, 794 (2011).