DOI: https://doi.org/10.18524/1815-7459.2011.1.115915

НАНОСТРУКТУРИ НА ОСНОВІ СПОЛУК IV-VI ДЛЯ ТЕРМОЕЛЕКТРИЧНИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ ЕНЕРГІЇ (ОГЛЯД)

Д. М. Фреїк, І. К. Юрчишин, В. М. Чобанюк, Р. І. Никируй, Ю. В. Лисюк

Анотація


Зроблено огляд робіт в області низькорозмірних термоелектричних матеріалів. Показано перспективність застосування надрешіток квантових точок, квантових дротів та квантових ям на базі сполук IV-VI для сенсорів теплових полів та термоелектричних перетворювачів енергії. Спостережувані осциляції у залежностях лектропровідності, коефіцієнт ів Зеєбека та термоелектричної потужності від товщини квантових ям пояснено розмірним квантуванням через електронне обмеження. За періодом осциляцій товщинних залежностей експериментально визначених термоелектричних параметрів розраховано енергетичні характеристики наноструктур на основі халькогенідів свинцю та телуриду олова.


Ключові слова


наноструктури; надрешітки квантових точок; квантових дротів; квантових ям; квантово-розмірні ефекти

Повний текст:

PDF

Посилання


Dresselhaus M. S., Ghen G., Rang M. I., Yang R., Lee H., Wang D., Ren Z., Fleurial J-P., Gogna P., New Directions for Low-Dimensional Thermoelectric Materials // Adv. Mater. — 2007. — №19. —

P. 1043-1053.

L. D. Hicks, T. C. Harman, X. Sun, M. S. Dresselhaus Experimental study of the effect of quantumwell structures on the thermoelectric figure of merit // Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. —

— V. 53 — R10493.

G. Springholz, V. Holy, M. Pinczolits, P. Bauer, G. Bauer Self-Organized Growth of Three-Dimensional Quantum-Dot Crystals with fcc-Like Stacking and a Tunable Lattice Constant // Science, — 1998 — №282 — P 734-737.

G. Springholz, M. Pinczolits, P. Mayer, V. Holy, G. Bauer, H. Kang, L. Salamanca-Riba Tuning of Vertical and Lateral Correlations in Self-Organized PbSe/Pb1-xEuxTe Quantum Dot Superlattices //

Phys. Rev. Lett. — 2000. — V84. — P. 4669-4672.

Harman T. C., Walsh M. P., LaForge B. E., Turner G. W. Nanostructured thermoelectric materials // J. of Electronic Mater. — 2005. — V.34. — №5 — L19L22.

T. C. Harman, P. J. Taylor, M. P. Walsh, B. E. LaForge Quantum Dot Superlattice Thermoelectric Materials and Devices // Science, — 2002 — №297 — p. 2229.

Heremans J. P. Low-Dimensional Thermoelectricity // Acta Physica Polonica A — 2005 — V.108 — №4 — pp. 609-634.

Yu-Ming Lin, M. S. Dresselhaus Thermoelectric properies of superlattice nanowires // Physical Review B — 2003 — V. 68 — 075304.

J. P. Heremans, C. M. Thrush, D. T. Morelli Thermopower enhancement in PbTe with Pb precipitates // J. Appl. Phys, — 2005 — V98 — 63 703.

J. P. Heremans, C. M. Thrush, D. T. Morelli Thermopower

enhancement in lead telluride nanostructures // Phys. Rev. B, — 2004 — V70 — 115 334.

Дмитриев А. В., Звягин И. П. Современные тенденции развития физики термоэлектрических материалов // Успези физических наук — 2010 — Т.180 — №8 — С.821-838.

R. Dalven A review of the semiconductor properties of PbTe, PbSe, PbS and PbO // Infrared Phys, — 1969 — V9– P. 141.

Casian A., Sur I., Scherrer H., Dashevsky Z. Thermoelectric

properties of PbTe/PbEuTe quantum wells // Phys. Rev. B. — 2000 — V.61 — P. 15965- 15974.

T. C. Harman, D. L. Spears, M. J. Manfra High thermoelectric figures of merit in PbTe quantum wells // J. Electron. Mater., — 1996 — V25 — P.1121-1127.

Sur I., Casian A., and Baladin A. Electronic thermal conductivity and thermoelectric figure of merit of ntype PbTe/PbEuTe quantum wells // Phys. Rev. B. — 2004. — V.69. — 035306.

Rogacheva E. I., Nashchekina O. N., Vekhov Y. O., Dresselhaus M. S., Cronin S. B., Effect of thickness on the thermoelectric properties of PbS thin films // Thin Solid Films. — 2003 – №423. — P. 115–118.

Rogacheva E. I., Tavrina T. V., Nashchekina O. N., Grigorov S. N., Nasedkin K. A., Quantum size effects in PbSe quantum wells // Applied Physics Letters. — 2002 — V80 — №15. — P. 2690-2692.

Rogacheva E.I, Nashchekina O.N, Grigorov S. N., Dresselhaus M. S., Cronin S. B., Oscillatory behaviour of the transport properties in PbTe quantum wells // Institute of Physics Publishing. Nanotechnology. — 2003 — №14. — P. 53–59.

Фреїк Д. М., Юрчишин І. К., Бачук В. В., Харун Л. Т., Лисюк Ю. В. Термоелектричні властивост і тонких плівок PbTe при витримці на повітрі // Фізика i хімія твердого тіла. — 2010 — Т11 — №3, — сс. 598-603.

Rogacheva E. I., Nashchekina O. N., Meriuts A. V., and Lyubchenko S. G., Dresselhaus M. S. and Dresselhaus G., Quantum size effects in n-PbTe/p-SnTe/n-PbTe heterostructures // Appl. Phys. Lett. —

— V.86 — 063103.

Nimtz G., Schlicht B., edited by Hohler G., Springer Tracts in Modern Physisc // Narrow Gap Semiconductors, — 1983. — V.98. — P. 1.

Юрчишин І. К., Чав’як І. І., Лисюк Ю. В., Харун Л. Т. Розмірні ефекти у термоелектричних параметрах наноструктур телуриду олова // Фізика і хімія твердого тіла — 2010 — Т.11 — №4.

сс. 898-903.

E. I. Rogacheva, I. M. Krivulkin, O. N. Nashchekina, A. Yu. Sipatov, V. A. Volobuev, M. S. Dresselhaus Percolation transition of thermoelectric properties in PbTe thin films // Appl. Phys. Let. — 2001 — V. 78 — №21 — P. 3238-3240.

Ota Y., Rabii S. // J. Nonmet. 1 — 1972. — P. 117.

E. I. Rogacheva, I. M. Krivulkin, O. N. Nashchekina, A. Y. Sipatov, V. V. Volobuev, M. S. Dresselhaus Effect of oxidation on the thermoelectric properties of PbTe and PbS epitaxial films // Appl. Phys. Lett. — 2001 — V78 — P. 1661.




Copyright (c) 2011 Сенсорна електроніка і мікросистемні технології

ISSN 1815-7459 (Print), 2415-3508 (Online)