| Название: | Наноструктурированные термоэлектрические гетероструктуры с оптимизированным зарядовым состоянием межзеренных границ |
| Грантодатель: | РФФИ |
| Область знаний: | 08 - ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ ИНЖЕНЕРНЫХ НАУК |
| Научная дисциплина: | 02-204 Поверхность и тонкие пленки |
| Ключевые слова: | термоэлектрик, гетероструктура, межкристаллитная граница, селективное рассеяние фононов термоэлектрический холодильник, термоэлектрическая эффективность, кинетические явления, механизмы рассеяния, анизотропное рассеяние |
| Время действия проекта: | 2010-2012 |
| Тип: | исследовательский |
| Руководитель(и): | Лукьянова,ЛН |
| Подразделения: | |
| Код проекта: | 10-08-00695 |
| Финансирование 2010 г.: | 455000 |
| Исполнители: |
Бойков,ЮА: лаб. физики термоэлементов (Буркова,АТ)
Данилов,ВА: лаб. физики термоэлементов (Буркова,АТ)
Константинов,ПП: лаб. физики термоэлементов (Буркова,АТ)
Кутасов,ВА: лаб. физики термоэлементов (Буркова,АТ)
Попов,ВВ : лаб. кинетических явлений в твердых телах при низких температурах (Волкова,МП)
|
Разработка и всесторонние исследования термоэлектриков на основе халькогенидов висмута и сурьмы (Bi,Sb)2(Te,Se)3, которые обеспечивают эффективное охлаждение в интервале температур 350 температур 120 K, являются актуальными задачами, имеющими научное и практическое значение. Магистральным направлением повышения эффективности указанных материалов является использование наноструктурированных материалов, границы зерен в которых активно рассеивают фононы, но слабо влияют на электронный транспорт. Исключить деградацию подвижности носителей заряда в термоэлектрических наноструктурах можно только в том случае если межфазные границы не будут обеднены основными носителями заряда. Для этого в данной работе наноразменрные пленочные образцы р-типа будут формироваться в условиях, обеспечивающих активное селективное реиспарение теллура из межкристаллиных прослоек, а образцы (n-типа) наоборот будут выращиваться в условиях значительного пересыщения паровой фазы теллуром над поверхностью формирующейся наноструктуры. Повышение термоэлектрической эффективности в рассматриваемых халькогенидах определяется анизотропией поверхности постоянной энергии и оптимизацией процессов рассеяния при рабочих температурах. В многодолинной модели энергетического спектра анизотропия поверхности постоянной энергии определяется соотношениями между компонентами тензора эффективных масс, а рассеяние носителей заряда характеризуется величинами компонентов тензора времени релаксации. Поэтому исследования соотношений между компонентами тензора эффективных масс и величинами компонентов тензора времени релаксации позволяют провести анализ термоэлектрической эффективности в твердых растворах на основе халькогенидов висмута и сурьмы.
