ТЕРМОЕЛЕКТРИЧНА ДОБРОТНІСТЬ МОНОКРИСТАЛІВ (AGSB)1-ХPBХSE2
DOI:
https://doi.org/10.32782/pet-2021-1-7Ключові слова:
монокристали, термоелектрика, коефіцієнт теплопровідності, термоелектрична добротністьАнотація
У роботі досліджено залежність коефіцієнта теплопровідності та термоелектричної добротності моно- кристалів (AgSb)1-хPbхSe2 від їх компонентного складу. Показано, що основний внесок у теплопровідність сполук (AgSb)1-хPbхSe2 при х=0-0,4 робить фононна складова теплопровідності. У монокристалах зі значенням х=0,92-1 величина електронної складової теплопровідності стає близькою до фононної. Збільшення вмісту Pb у (AgSb)1- хPbхSe2 у межах від х=0 до х=0,4 призводить до зменшення коефіцієнта теплопровідності (AgSb)1-хPbхSe2 від 0,56 Вт/К·м до 0,27 Вт/К·м, та збільшення х від 0,92 до 1 призводить до зростання коефіцієнта теплопровідності у межах від 0,45 Вт/К·м до 1,11 Вт/К·м. Найвищими значеннями термоелектричної добротності володіють моно- кристали (AgSb)1-хPbхSe2 при x=0, 0,1, 0,2 0,92, 1 (ZT≈0,014-0,46). Маючи високе значення термоелектричної добро- тності, монокристали даного компонентного складу є перспективними матеріалами для термоелектрогенерації. Плавна зміна термоелектричних властивостей (AgSb)1-хPbхSe2 із зміною вмісту атомів Pb може знайти практичне використання у напівпровідниковому приладобудуванні, де використовуються матеріали AgSbSe2 та PbSe.
Посилання
Freik D.M., Nykyruy L.I., Krynytskiy O.S. Achievements and Problems of Thermoelectricity a. Historical Aspects (Review). Physics and chemistry of solid state. 2012. № 2. P. 297–318.
Wojciechowski K., Tobola J., Schmidt M., Zybal R. Crystal structure, electronic and transport properties of AgSbSe2 and AgSbTe2. J. of Phys. Chem. Solids. 2008. № 11. P. 2748–2755.
Kumar Ravhi S., Sekar A., Jaya N. Victor, Natarajan S. Synthesis and high pressure studies of the semiconductor AgSbSe2. J. Alloys Compd. 1999. № 1-2. P. 48–50.
Равич Ю.И., Ефимова Р.А., Смирнов И.А. Методы исследования полупроводников в применении к халькогенидам свинца PbTe, PbSe, PbS. М. : Наука, 1995. 384 c.
Rowe D.M. Handbook of thermoelectrics. New. York : CRC Press, 1995. 703 p.
Gavrikova T.A., Zykov V.A. Electrical and photoelectrical properties of anisotypic Pb0.93Sn0.07Se/PbSe heterojunctions. Semiconductors. 1997. № 11. P. 1342–1346.
Rogacheva E.I., Grigorov S.N., Nashchekina O.N. Growth mechanism and thermoelectric properties of PbTe/SnTe/PbTe heterostructures. Thin Solid Films. 2005. № 1-2. P. 41–48.
Rogacheva E.I., Nashchekina O.N., Grigorov S.N. Oscillatory behavior of the transport properties in PbTe quantum wells. Nanotechnology. 2003. № 1. P. 53–58.
Qiu X., Lou Y., Samia A.C.S. PbTe Nanorods by Sonoelectrochemistry. Angew. Chem. Int. Ed. 2005. № 36. P. 5855–5857.
Rogacheva E.I., Nashchekina O.N., Meriuts A.V. Quantum size effects in n-PbTe/p-SnTe/n-PbTe heterostructures. Appl. Phys. Lett. 2005. № 6. P. 238–243.
Gurbanniyazov M.A., Kurbanov M.A. Technique and installation for determination to semiconductors heat conduction with the use of radiant energy. Technology and design in electronic equipment. 2011. № 5. P. 25–26.
Анатычук Л.И. Термоэлементы и термоэлектрические устройства: Справочник . К. : Наук. Думка, 1979. 768 с.
Иоффе А.Ф. Полупроводниковые термоэлементы. М. ; Л. : Изд-во АН СССР, 1960. 188 с.
Новосад О., Божко Н., Змій О., Остапюк Т., Віскунець Л. Електричні, гальваномагнітні та термоелектричні властивості твердих розчинів PbSe–AgSbSe2. Наук. вісн. Східноєвроп. нац. ун-ту ім. Лесі Українки: Фіз. науки. 2013. № 26. С. 21–26.
Федосов С., Божко Н., Новосад О., Остап’юк Т., Змій О., Торчинюк П., Олексеюк І., Іллюшко Н. Взаємодія компонентів AgSbSe2 і PbSe та термоелектричні властивості твердих розчинів на їх основі. Наук. вісн. Східноєвроп. нац. ун-ту ім. Лесі Українки: Фіз. науки. 2014. № 17. С. 8–14.
Пішова П.В., Календа В.С., Новосад О.В. Термоелектрична добротність твердих розчинів PbSe-AgSbSe2. Молода наука Волині: пріоритети та перспективи досліджень : матеріали ХІІІ Міжнар. наук.-практ. конф. (м. Луцьк, 14–15 травн. 2019 р.) Луцьк : Вежа-Друк, 2019. С. 857–860.
Пішова П.В., Новосад О.В., Коленда В.C. Теплопровідність монокристалів AgSbSe2-PbSe. Актуальні проблеми фундаментальних наук : ІІІ Міжнар. наук. конф. (м. Луцьк, 1–5 червня 2019 р.) Луцьк, 2019. C. 92–94.
Satya N. Guin, Arindom Chatterjee, Devendra Singh Negi. High thermoelectric performance in tellurium free p-type AgSbSe2. Energy & Environmental Science. 2013. № 9. P. 2603–2608.
Зеегер К. Физика полупроводников. М. : Мир, 1977. 629 с.
Фистуль В.И. Сильно легированные полупроводники. М. : Наука, 1967. 416 с.
Божко В.В., Давидюк Г.Є., Новосад О.В. Козер В.Р., Парасюк О.В. Особливості електропровідності, термоЕРС та оптичного поглинання твердих розчинів CuInSe2–ZnIn2Se4 та CuInS2–ZnIn2S4. Наук. вісн. Волин. нац. ун-ту ім. Лесі Українки. Фізичні науки. 2008. № 18. С. 3–10.
Freik D.M., Nykyruy L.I., Dzumedzey R.O., Voznyak O.M., Lysak A.V. Thermoelectric Figure of Merit Optimization of PbX (X =S, Se, Te) Crystals. Physics and chemistry of solid state. 2013. № 2. P. 383–389.
