Вышедшие номера
Оптимальный состав твердого раствора Bi2Te3-xSex для n-ветви термогенератора
Прокофьева Л.В.1, Пшенай-Северин Д.А.1, Константинов П.П.1, Шабалдин А.А.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Поступила в редакцию: 26 января 2009 г.
Выставление онлайн: 20 июля 2009 г.

Посредством расширения концентрационного и температурного интервалов в экспериментальных исследованиях и соответственно в расчетах кинетических коэффициентов по двузонной модели электронного спектра повышена надежность в определении параметров модели для твердых растворов Bi2Te3-xSex. Полученные результаты послужили мотивацией для исследования термоэлектрической эффективности указанных твердых растворов с x=0.3, 0.45, 0.6 и варьируемой плотностью электронов в диапазоне (1-50)·1018 см-3 при температурах 300-550 K. Сравнение результатов показало, что наибольшей эффективностью обладает твердый раствор Bi2Te2.7Se0.3 с абсолютной величиной термоэдс при 300 K порядка 165 мкВ · К-1, безразмерная эффективность при 410 K составляет 1.2. Заметное уменьшение теплопроводности в твердых растворах с x=0.6 при высоких температурах, связанное с большей шириной запрещенной зоны, могло бы положительно повлиять на величину добротности. Однако этот эффект оказывается слишком малым, чтобы скомпенсировать уменьшение электропроводности за счет большей доли в концентрации тяжелых электронов и большего содержания селена. PACS: 71.20.Nr, 72.10.Fk, 72.15.Jf, 81.05.Bx