Товщинні залежності термоелектричних параметрів тонких плівок на основі сполук LAST

The thermoelectric properties of thin films based on compounds PbSnAgTe, obtained by condensation of vapor on the high vacuum on mica substrate are researched. Based on a two-layer model Petrits are founded electrical parameters of surface layers. It is shown that condensates thickness d < 500 nm are characterized by improved thermoelectric properties.Досліджено термоелектричні властивості тонких плівок на основі сполук PbSnAgTe, осаджених на підкладках зі слюди. На основі двошарової моделі Петріца знайдено електричні параметри приповерхневих шарів. Отримані результати інтерпретуються процесами адсорбції кисню на поверхні та його дифузії в глиб конденсату. Встановлено, що конденсати товщиною d < 500 нм характеризуються покращеними термоелектричними властивостями

The Influence of Surface on Scattering of Carriers and Kinetic Effects in n-PBTE Films

The influence of mechanisms of surface reflection of electrons on the ex-perimental electrical transport and thermoelectric properties of n-PbTe films on various substrates are considered based on the Fuchs–Sondheimer and Mayer models. The thickness dependence of conductivity, Hall coeffi-cient, and Seebeck coefficient of films based on PbTe are investigated. As shown, for the films on glassceramic substrates, mechanism of completely diffuse scattering of carriers (p ≈ 0) are implemented, and for the films obtained on fresh mica chips, mixed mechanism of specular–diffuse scat-tering of carriers is realized (scattering coefficient p ≈ 0.4).Вивчено вплив механізмів поверхневого відбивання електронів на експериментальне електроперенесення та термоелектричні властивості плівок n-PbTe на різних підкладинках на основі моделів Фукса–Сондхаймера та Маєра. Досліджено залежність від товщини провідности, Голлового коефіцієнта і Зеєбекового коефіцієнта плівок на основі PbTe. Показано, що для плівок на ситалових підкладинках реалізується механізм повністю дифузного розсіяння носіїв заряду (p ≈ 0), а для плівок, одержаних на свіжоприготовлених лоснякових кристаликах, — мішаний дзеркально-дифузний механізм розсіяння носіїв (коефіцієнт розсіяння p ≈ 0,4).Изучено влияние механизмов поверхностного отражения электронов на экспериментальный электроперенос и термоэлектрические свойства плёнок n-PbTe на различных подложках на основе моделей Фукса–Сондхаймера и Майера. Исследована зависимость от толщины прово-димости, коэффициента Холла и коэффициента Зеебека плёнок на ос-нове PbTe. Показано, что для плёнок на ситалловых подложках реали-зуется механизм полностью диффузного рассеяния носителей заряда (p ≈ 0), а для плёнок, полученных на свежеприготовленных слюдяных кристалликах, — смешанный зеркально-диффузный механизм рассея-ния носителей (коэффициент рассеяния p ≈ 0,4)

Квантово-розмірні ефекти в тонких напівпровідникових плівках на основі плюмбум телуриду

Based on the model of quantum flat rectangular and with infinitely high walls pit, the correspondences were calculated and received value of the Fermi energy and kinetic coefficients (conductivity σ, Seebeck coefficient S and thermoelectric power S2σ) for n-PbTe, by the Boltzman kinetic equation. Еhe cases with strongly degenerate and degenerate electronic gas in the films of lead telluride with n-type of conductivity are considered separately. The oscillating character of dependences of thermoelectric parameters of nanostructures based on n-PbTe for the degenerate and strongly degenerate electron gas has been theoretically proved.На основі моделі квантової прямокутної ями з плоским дном та нескінченно високими стінками отримано співвідношення та розраховано значення для енергії Фермі та кінетичних коефіцієнтів (коефіцієнта Зеєбека S та термоелектричної потужності S2σ) для n-PbTe, використовуючи кінетичне рівняння Больцмана. Окремо розглянуто випадки сильно виродженого та виродженого електронного газу в плівках плюмбум телуриду n-тупу провідності. Теоретично показано осцилюючий характер термоелектричних залежностей параметрів наноструктур на основі n-PbTe для випадку виродженого і сильно виродженого електронного газу

Development of high-precision hardware and software tools for automated determination of the characteristics of thermoelectric devices

In this work, a high-accuracy setup was developed for the characterization of thermoelectric devices in the temperature range of 300-900 K. The output parameters of the thermoelectric devices, including the thermoelectric efficiency Z, Seebeck coefficient S, and internal resistance r, were measured. A technique, block diagram, and computer tools for automated measurement and preliminary processing of experimental data were developed for automated studies of the properties of semiconductor materials and thermoelectric power conversion modules. The developed tools were shown to have high efficiency. The complexity of the process of measuring the main electrical parameters of semiconductor materials was significantly reduced, and the accuracy of the obtained results was increased

Електричні властивості тонких шарів CdTe

The technique of obtaining thin layers of cadmium telluride of p-type conductivity by chemical doping of the surface of cadmium telluride crystals by calcium is described. The dependences of the electrical properties of the obtained films on the technological factors of their production are investigated. The conductivity of the doped layer, velocity and depth of diffusion are determined.Описано методику отримання тонких шарів кадмій телуриду p-типу провідності шляхом хімічного легування поверхні кристалів кадмій телуриду кальцієм. Досліджено залежності електричних властивостей одержаних плівок від технологічних факторів їх отримання. Визначено провідність легованого шару, швидкість та глибину дифузії

Вплив заміщення на структурні та електронні параметри твердих розчинів на основі плюмбум телуриду

Calculations by ab initio methods of equilibrium positions of atoms in the structure, electron density distribution, total energy and frequencies and intensities of infrared vibrational spectra of binary and ternary compounds based on lead chalcogenides. The calculations were performed within the framework of approximations of the density functional theory using the Beke-Lee-Young-Parr exchange-correlation functional (B3LYP) and the Stevens-Bash-Kraus-Jason-Kundari basis set (SBKJC).Розрахунки методами ab initio рівноважних положень атомів у структурі, розподілу електронної густини, повної енергії та частот і інтенсивностей інфрачервоних коливальних спектрівбінарних та потрійних сполук на основі плюмбум халькогенідів. Розрахунки проводились у рамках наближень теорії функціоналу густини з використанням обмінно-кореляційного функціоналу Беке-Лі-Янга-Парра (B3LYP) та базисного набору Стівенса-Баша-Крауса-Джейсона-Кундарі (SBKJC)

Кинетические эффекты, обусловленные флуктуациями толщины квантовой полупроводниковой проволоки

The electrical conductivity, thermopower and thermal conductivity of semiconductor quantum wire conditioned by a random field of Gaussian fluctuations of wire thickness are theoretically determined. We present the results for cases nondegenerate and generate statistics of carriers. The considered mechanism of relaxation of the carriers is essential for sufficiently thin and clean wire from the А3В5 and А4В6 type of semiconductors at low temperatures. The quantum size effects that are typical of quasi-one-dimensional systems were revealed.Теоретично визначено електропровідність, термоерс і теплопровідність квантового напівпровідни- кового дроту внаслідок гаусівських флуктуацій товщини дроту. Результати наведено для випадків не- виродженої і виродженої статистики носіїв заряду. Розглянутий механізм релаксації носіїв заряду є суттєвим для достатньо тонкого і чистого дроту з напівпровідників типу А3В5 і А4В6 при низьких тем- пературах. Визначено квантово-розмірні ефекти, характерні для квазіодновимірних систем.Теоретически определены электропроводность, термоэдс и теплопроводность квантовой полупро- водниковой проволоки вследствие гауссовських флуктуаций толщины проволоки. Результаты приве- дены для случаев невырожденной и вырожденной статистики носителей заряда. Рассмотрен меха- низм релаксации носителей заряда является существенным для достаточно тонкого и чистого прово- локи из полупроводников типа А3В5 и А4В6 при низких температурах. Определены квантово- размерные эффекты, характерные для квазиодномерных систем

Quantum Effects of Non-Ballistic Transport in Films Based on Compound PbSnAgTe

Based on the theory of weak localization, taking into account the mechanism of spin-orbit scattering, thepatterns of change in the magnetic conductivity of films PbSnAgTe are considered. The dependences of themagnetoresistance of PbSnAgTe films in magnetic field perpendicular to the surface of the film are studied.It is shown that for polycrystalline films on mica-muscovite substrates, the time of spin-orbital interactiondepends on the composition and may change the sign of the magnetoresistance.Keywords: quantum effects, weak localization, thin films, lead telluride, kinetic phenomena</p

Кінетичні явища та термоелектричні властивості полікристалічних тонких плівок на основі сполук PbSnAgTe

Thin polycrystalline films based on PbSnAgTe (LATT) compounds on mica-muscovite substrates are obtained. The dependences of conductivity, mobility of current carriers and specific thermoelectric power on temperature for these condensates are investigated. It is established that the mechanisms of transport of carriers on the intergrain boundaries dominate at low temperatures, and at higher temperatures the charge transport is determined by the volume of grain. The predominant scattering mechanism at higher temperatures is scattering on acoustic phonons.В работе получены тонкие поликристаллические пленки на основе соединений PbSnAgTe (LATT) на подложках из слюды-мусковит. Исследована зависимость проводимости, подвижности носителей тока и удельной термоэлектрической мощности от температуры данных конденсатов. Установлено, что механизмы переноса носителей тока на межзеренних границах доминируют при низких темпера- турах, а при более высоких темперетурах перенос заряда определяется объемом зерна. Преобладаю- щим механизмом рассеяния при высоких температурах является рассеяние на акустических фононах.В роботі отримано тонкі полікристалічні плівки на основі сполук PbSnAgTe (LATT) на підкладках зі слюди-мусковіт. Досліджено залежність провідності, рухливості носіїв струму та питомої термоелек- тричної потужності від температури для даних конденсатів. Встановлено, що механізми перенесення носіїв струму на міжзеренних межах домінують при низьких температурах, а при вищих температу- рах перенесення заряду визначається об’ємом зерна. Переважаючим механізмом розсіяння при ви- щих температурах є розсіяння на акустичних фононах