Вышедшие номера
К оценке нелинейной составляющей вклада фононного увлечения носителей заряда в термоэдс при нагреве проводящей наночастицы на поверхности полупроводника
Российский научный фонд и Санкт-Петербургский научный фонд, «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами» (региональный конкурс), 23-29-10027
Архипов А.В. 1, Габдуллин П.Г. 1
1Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
Email: aarkhipov@spbstu.ru, pavel-gabdullin@yandex.ru
Поступила в редакцию: 16 августа 2024 г.
В окончательной редакции: 8 ноября 2024 г.
Принята к печати: 9 ноября 2024 г.
Выставление онлайн: 10 марта 2025 г.

Предлагается простая модель оценки нелинейного вклада фононного увлечения носителей заряда в термоэдс, генерируемую при распространении потока тепла от проводящей наночастицы (наноостровка) в полупроводящую среду. Результаты проведенного рассмотрения подтверждают возможность формирования на поверхности наноструктурированных полевых эмиттеров электронов перепадов потенциала термоэлектрической природы, достаточных для значительного стимулирования эмиссии. Предсказываемое моделью явление может использоваться для создания термоэлектрических преобразователей с уникальными характеристиками. Ключевые слова: термоэлектрический эффект, фононное увлечение, автоэлектронная эмиссия, наноструктуры, тонкие пленки.
  1. N.V. Egorov, E.P. Sheshin, Field emission electronics (Springer, Berlin, 2017). DOI: 10.1007/978-3-319-56561-3
  2. A. Evtukh, H. Hartnagel, O. Yilmazoglu, H. Mimura, D. Pavlidis, Vacuum nanoelectronic devices: novel electron sources and applications (Wiley, N. J., 2015). DOI: 10.1002/9781119037989
  3. А.П. Возняковский, Г.Н. Фурсей, А.А. Возняковский, М.А. Поляков, А.Ю. Неверовская, И.И. Закиров, Письма в ЖТФ, 45 (9), 46 (2019). DOI: 10.21883/PJTF.2019.09.47715.17705 [A.P. Voznyakovskii, G.N. Fursey, A.A. Voznyakovskii, M.A. Polyakov, A.Yu. Neverovskaya, I.I. Zakirov, Tech. Phys. Lett., 45 (5), 467 (2019). DOI: 10.1134/S1063785019050158]
  4. М.В. Давидович, Р.К. Яфаров, ЖТФ, 89 (8), 1282 (2019). DOI: 10.21883/JTF.2019.08.47905.402-18 [M.V. Davidovich, R.K. Yafarov, Tech. Phys., 64 (8), 1210 (2019). DOI: 10.1134/S106378421908005X]
  5. R. Smerdov, A. Mustafaev, J. Appl. Phys., 134, 114903 (2023). DOI: 10.1063/5.0169129
  6. Е.Д. Эйдельман, А.В. Архипов, УФН, 190 (7), 693 (2020). DOI: 10.3367/UFNr.2019.06.038576 [E.D. Eidelman, A.V. Arkhipov, Phys. Usp., 63 (7), 648 (2020). DOI: 10.3367/UFNe.2019.06.038576]
  7. A. Andronov, E. Budylina, P. Shkitun, P. Gabdullin, N. Gnuchev, O. Kvashenkina, A. Arkhipov, J. Vac. Sci. Technol. B, 36 (2), 02C108 (2018). DOI: 10.1116/1.5009906
  8. P. Gabdullin, A. Zhurkin, V. Osipov, N. Besedina, O. Kvashenkina, A. Arkhipov, Diam. Rel. Mater., 105, 107805 (2020). DOI: 10.1016/j.diamond.2020.107805
  9. I. Bizyaev, P. Gabdullin, M. Chumak, V. Babyuk, S. Davydov, V. Osipov, A. Kuznetsov, O. Kvashenkina, A. Arkhipov, Nanomaterials, 11 (12), 3350 (2021). DOI: 10.3390/nano11123350
  10. A.V. Arkhipov, E.D. Eidelman, A.M. Zhurkin, V.S. Osipov, P.G. Gabdullin, Fuller. Nanotub. Carbon Nanostruct., 28 (4), 286 (2020). DOI: 10.1080/1536383X.2019.1708727
  11. Е.Д. Эйдельман, ЖТФ, 89 (10), 1491 (2019). DOI: 10.21883/jtf.2019.10.48163.162-19 [E.D. Eidelman, Tech. Phys., 64 (10), 1409 (2019). DOI: 10.1134/S1063784219100086]
  12. А.С. Дмитриев, Введение в нанотеплофизику (БИНОМ. Лаборатория знаний, М., 2015)
  13. В.И. Хвесюк, А.С. Скрябин, ТВТ, 55 (3), 447 (2017). DOI: 10.7868/S0040364417030127 [V.I. Khvesyuk, A.S. Skryabin, High Temp., 55 (3), 434 (2017). DOI: 10.1134/S0018151X17030129].
  14. Э.Н. Богачек, И.О. Кулик, А.Л. Омельянчук, А.Г. Шкорбатов, Письма в ЖЭТФ, 41 (12), 519 (1985). http://jetpletters.ru/ps/84/article_1493.shtml. [E.N. Bogachek, I.O. Kulik, A.N. Omel'yanchuk, A.G. Shkorbatov, JETP Lett., 41 (12), 633 (1985). http://jetpletters.ru/ps/1470/article_22421.shtml]
  15. L. Weber, M. Lehr, E. Gmelin, Phys. Rev. B, 46 (15), 9511 (1992). DOI: 10.1103/physrevb.46.951
  16. А.И. Ансельм, Введение в теорию полупроводников (Лань, СПб., 2008)
  17. G.D. Mahan, Phys. Rev. B, 43 (5), 3945 (1991). DOI: 10.1103/physrevb.43.3945
  18. A.N. Grigorenko, P.I. Nikitin, D.A. Jelski, T.F. George, Phys. Rev. B, 42 (12), 7405 (1990). DOI: 10.1103/physrevb.42.7405
  19. Y. Ezzahri, K. Joulain, J. Ordonez-Miranda, J. Appl. Phys., 128 (10), 105104 (2020). DOI: 10.1063/5.0017188
  20. P.C. Fletcher, B. Lee, W.P. King, Nanotechnology, 23 (3), 035401 (2011). DOI: 10.1088/0957-4484/23/3/035401