Анізотропія термоерс і параметр термоефективності пружно деформованих германію і кремнію різних рівнів легування
DOI:
https://doi.org/10.15330/pcss.21.3.445-452Ключові слова:
германій, кремній, рівень легування, пружна деформація, анізотропія термоерс, параметр термоефективностіАнотація
Найважливішими характеристиками, що визначають придатність термоелектрично-анізотропних матеріалів до їхнього практичного використання, є анізотропія термоерс Da і параметр термоефективності Za. Перша з цих характеристик визначає напругу, що генерується анізотропним термоелементом, а друга — його коефіцієнт корисної дії. У роботі досліджено особливості змін анізотропії термоерс і параметра термоефективності пружно деформованих кристалів германію і кремнію при 85 K залежно від рівня їх легування. Виявлено, що в разі низького рівня легування анізотропія термоерс деформованих кристалів n-Si перевищує Da кристалів n-Ge більше, ніж у 4 рази. Показано, що зі зростанням рівня легування спостерігається стрімкий спад Da для n-Si. Одержано якісну подібність змін параметра термоефективності для пружно деформованих германію і кремнію з підвищенням концентрації носіїв заряду, хоча у випадку n-Ge максимум Zа значно більший і досягається при вищому рівні легування, ніж у випадку n‑Si. Одержані результати можуть бути корисними при розрахунках різних ефектів на основі теорії анізотропного розсіювання в широкому інтервалі концентрацій.
Посилання
X. Zhang, Li-D. Zhao, J. Materiomics 1(2), 92 (2015) (https://doi.org/10.1016/j.jmat.2015.01.001).
T.C. Harman, P.J. Taylor, M.P. Walsh, B.E. LaForge, Science 297(5590), 2229 (2002) (DOI: 10.1126/science.1072886).
T.M. Tritt, M.A. Subramanian, MRS Bull. 31(3), 188 (2006) (https://doi.org/10.1557/mrs2006.44).
Z.-G. Chen, G. Han, L. Yang, L. Cheng, J. Zou, Prog. Nat. Sci.-Mater. 22(6), 535 (2012) (https://doi.org/10.1016/j.pnsc.2012.11.011).
M. Mori, Y. Shimotsuma, T. Sei, M. Sakakura, K. Miura, H. Udono, Phys. Status Solidi A 212(4), 715 (2015) (https://doi.org/10.1002/pssa.201431777).
A.A. Snarskii, A.M. Palti, A.A. Ascheulov, Fiz. Tehn. Poluprov. 31(11), 1281 (1997) (http://journals.ioffe.ru/articles/viewPDF/32975).
P.I. Baranskii, G.P. Gaidar, J. Thermoelectricity (2), 29 (2012) (http://nbuv.gov.ua/UJRN/TE_2012_2_4).
G.P. Gaidar, Phys. Chem. Solid St. 14(1), 7 (2013) (http://page.if.ua/uploads/pcss/vol14/1401-01.pdf).
L.I. Anatychuk, Thermoelements and Thermoelectric Devices. Hand-book (Naukova Dumka, Kyiv, 1979).
I.S. Buda, I.M. Pilat, K.D. Soliychuk, Fiz. Tehn. Poluprov. 7(10), 1925 (1973).
P.I. Baranskii, A.E. Belyaev, G.P. Gaidar, Kinetic effects in multi-valley semiconductors (Naukova Dumka, Kyiv, 2019).
A.F. Ioffe, Semiconductor Thermoelements (Izd-vo AN SSSR, Moscow–Leningrad, 1960).
L.I. Anatychuk, L.N. Vikhor, Thermoelectricity. Vol. IV. Functional-Gradient Thermoelectric Materials (Institute of Thermoelectricity, Kyiv–Chernivtsi, 2012).
G.P. Gaidar, P.I. Baranskii, Physica B 441, 80 (2014) (http://dx.doi.org/10.1016/j.physb.2014.02.011).
P.I. Baranskii, V.P. Klochkov, I.V. Potyikevich, Semiconductor Electronics. Hand-book (Naukova Dumka, Kyiv, 1975).