Термоэлектрическая эффективность твердых растворов с рассеянием фононов на нецентральных примесях
Гуриева Е.А.1, Константинов П.П.1, Прокофьева Л.В.1, Равич Ю.И.2, Федоров М.И.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
Поступила в редакцию: 23 июля 2002 г.
Выставление онлайн: 17 февраля 2003 г.
Исследованы коэффициенты термоэдс, электро- и теплопроводности (S, sigma и kappa) тройного твердого раствора PbTe1-xSex с x=0.1 и 0.3 и четверного PbTe1-2xSexSx с x=0.025, 0.05, 0.1 и 0.15. Использовались поликристаллические образцы с концентрацией электронов (0.5-5.0)·1018 см-3, качество контролировалось путем сопоставления экспериментальных и расчетных значений подвижности при 85 K. Значительное снижение подвижности и появление участка с аномальным ходом sigma(T) вблизи 77 K обнаружены для четверных сплавов с x>~=0.1, для состава с x=0.15 отмечено также необычное поведение kappa(T). Согласно оценкам, в данном материале решеточная теплопроводность при температурах 80-300 K остается постоянной. Это означает, что с понижением температуры снижение рассеяния фононов на фононах полностью компенсируется возрастанием рассеяния на примесях. Обнаруженные аномалии в зависимостях sigma(T) и kappa(T) обсуждаются с учетом возможного выхода атомов серы в нецентральные положения в решетке. В диапазоне 80-300 K определена термоэлектрическая эффективность Z исследованных сплавов. Максимальную величину Z, несмотря на отмеченное снижение подвижности, имеет четверной состав с x=0.1: при 300 K Zmax=2·10-3 K-1 при концентрации ~3·1018 см-3, при 175 K Zmax=1.5·10-3 K-1, концентрация при этом снижается до 5·1017 см-3. Из полученных данных следует, что введение нецентральных примесей благоприятно для повышения Z при T=<sssim300 K.
- Ю.И. Равич, Б.А. Ефимова, И.А. Смирнов. Методы исследования полупроводников в применении к халькогенидам свинца PbTe, PbSe, PbS (М., Наука, 1968)
- Е.А. Гуриева, Б.А. Ефимова, Ю.И. Равич. ФТП, 8, 1261 (1974)
- Г.Т. Алексеева, Б.А. Ефимова, Л.М. Островская, М.И. Цыпин. ФТП, 4, 1322 (1970)
- Г.Т. Алексеева, Б.А. Ефимова, Ю.А. Логачев. ФТП, 9, 128 (1975)
- Т.С. Ставицкая. Автореф. канд. дис. (Л., Ин-т полупроводников АН СССР, 1968) с. 19
- Г.Т. Алексеева, Б.А. Ефимова, Л.В. Прокофьева, Л.С. Стильбанс. Изв. АН СССР. Неорг. матер., 3, 320 (1967)
- С.Н. Лыков, Ю.И. Равич, И.А. Черник. ФТП, 11, 1731 (1977)
- Ю.И. Равич, С.А. Немов. ФТП, 36, 3 (2002)
- И.Н. Дубровская, Ю.И. Равич. ФТП, 8 1455 (1966)
- P.W. Anderson, B.I. Halperin, C.M. Varma. Phil. Mag., 25, 1 (1972)
- W.A. Phillips. J. Low. Temp. Phys., 7, 351 (1972)
- R.W. Cochran, R. Harris, J.O. Strom-Olson, M.J. Zuckermann. Phys. Rev. Lett., 35, 676 (1975)
- Х.А. Абдуллин, В.Н. Демин, А.И. Лебедев. ФТТ, 28, 1020 (1986)
- А.И. Дмитриев, Г.В. Лашкарев, В.И. Литвинов, А.М. Гаськов, В.Н. Демин. Письма ЖЭТФ, 45, 304 (1986)
- А.И. Дмитриева, В.И. Лазоренко, Г.В. Лашкарев. ФТТ, 31, 272 (1989)
- S. Katayama, S. Maekawa, H. Fukuyama. J. Phys. Soc. Japan, 56, 697 (1987)
- А.И. Лебедев, И.А. Случинская. Письма ЖЭТФ, 46, 425 (1987)
- Е.А. Гуриева, Б.А. Ефимова, Ю.И. Равич, Л.В. Бузылева. ФТП, 5, 1715 (1971)
- Д.А. Паршин. ФТТ, 36, 1809 (1994)
- R.C. Zeller, R.O. Pohl. Phys. Rev. B, 4, 2029 (1971)
- F.C. Bauman, J.P. Harrison, W.D. Seward, R.O. Pohl. Phys. Rev., 159, 691 (1967)
- В.Н. Богомолов и др. ФТТ, 41, 348 (1999)
- Г.А. Алексеева, Ю.А. Логачев. Изв. АН СССР, Неорг. матер., 17, 172 (1981)
- Н.Х. Абрикосов, Л.Е. Шелимова. Полупроводниковые материалы на основе соединений AIVBVI (М., Наука, 1976) с. 137
- Е.А. Гуриева, В.А. Кутасов, И.А. Смирнов. ФТТ, 6, 2453 (1964)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.