МОДИФИКАЦИЯ ПОВЕРХНОСТИ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕТВЕЙ НА ОСНОВЕ ТВЕРДОГО РАСТВОРА Bi2Te3-Bi2Se3 МЕТОДОМ ИМПУЛЬСНОЙ ФОТОННОЙ ОБРАБОТКИ

Evgenii К. Belonogov; Vladislav А. Dybov; Aleksandr V. Kostyuchenko; Sergei B. Kuschev; Vladimir N. Sanin; Dmitrii V. Serikov; Sergei А. Soldatenko

doi:10.17308/kcmf.2017.19/226

Evgenii К. Belonogov Белоногов Евгений Константинович – д. ф.-м. н., профессор, Воронежский государственный технический университет, Воронежский государственный университет; тел.: +7(473) 2467633, e-mail: ekbelonogov@mail.ru
Vladislav А. Dybov Дыбов Владислав Анатольевич – аспирант, м. н. с., Воронежский государственный технический университет; тел.: +7(473) 2467633, e-mail: dybovvlad@gmail.com
Aleksandr V. Kostyuchenko Костюченко Александр Викторович – к. ф.-м. н., зав. лабораторией, Воронежский государственный технический университет; тел.: +7(473) 2467633, e-mail: e-mail: av-kostuchenko@mail.ru
Sergei B. Kuschev КущевСергейБорисович – д. ф.-м. н., профессор, в. н. с., Воронежский государственный технический университет; тел.: +7(473) 2467633, e-mail: kushev_sb@mail.ru
Vladimir N. Sanin СанинВладимирНиколаевич – д. ф.-м. н., профессор, ВУНЦ ВВС «ВВА им. профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина»; тел.: +7(473) 2467633, e-mail: vsanin@ro.ru
Dmitrii V. Serikov Сериков Дмитрий Владимирович – м. н. с., Воронежский государственный технический университет; тел.: +7(473) 2467633, e-mail: dmitriy.tut@mail.ru
Sergei А. Soldatenko Солдатенко Сергей Анатольевич – к. ф.-м. н., доцент, Воронежский государственный технический университет; тел.: +7(473) 2467633, e-mail: cossack408@mail.ru

DOI: https://doi.org/10.17308/kcmf.2017.19/226

Ключевые слова: термоэлектрический генератор, Bi2Te3-Bi2Se3, импульсная фотонная обработка, модификация поверхности, механические свойства

Аннотация

Методами рентгеновской дифрактометрии, локального рентгеноспектрального микроанализа, растровой электронной микроскопии, атомно-силовой микроскопии и наноиндентирования проведены исследования фазового и элементного составов, морфологии и механических свойств поверхности полупроводниковых термоэлектрических ветвей (n –типа) на основе твердого раствора Bi2Te3-Bi2Se3, прошедших импульсную фотонную обработку (ИФО). Установлено, что в результате ИФО в вакууме происходит развитие рельефа поверхности (увеличение шероховатости поверхности, перепада высот) и изменение фазового состава вследствие сублимации селена и теллура. Напротив, ИФО поверхности ветвей в атмосфере Ar уменьшает шероховатость и практически не изменяет фазовый состав ветвей. Определены оптимальные режимы модификации поверхности методом ИФО, позволяющие достигнуть наименьшей шероховатости и повышенной твердости поверхности без изменения фазового состава полупроводниковых термоэлектрических ветвей.

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации в рамках постановления Правительства Российской Федерации от 9 апреля 2010 г. №218 (Договор № 03.G25.31.0246).

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Литература

1. Brostow W. J. Mater. Res., 2012, vol. 27, no. 22. pp. 2931-2936. DOI: 10.1557/jmr.2012.335
2. Simkin A. V., Biryukov A. V., Repnikov N. I., Ivanov O. N. Journal of Thermoelectricity, 2012, no. 2, pp. 70-75.
3. Feng H.-P., Yu B., Chen Sh., Collins K., He C., Ren Z. F., Chen G. Electrochimica Acta, vol. 56, pp. 3079–3084. DOI:10.1016/j.electacta.2010.12.008
4. Biryukov A. V., Repnikov N. I., Ivanov O. N., Simkin A. V. Journal of Thermoelectricity, 2011, no. 3, pp. 35-40.
5. Virt I. S., Shkumbatyuk T. P., Kurilo I. V., Rudyi I. O., Lopatinskyi T. Ye., Linnik L. F., Tetyorkin V. V., Phedorov A. G. Semiconductors, 2010, vol. 44, no. 4, pp. 544–549. DOI: 10.1134/S1063782610040238
6. Ievlev V. M. Usp. Khim., 2013, vol. 82, no. 9, pp. 815–834.
7. Ievlev V. M., Kuschev S. B., Serbin O. V., et al. Vestnik VGTU. Ser. Materialovedenie, 2001, no. 1.10, pp.77-79. (in Russian)
8. Dvurechenskiy, A. V., Kachurin, G. A., Nidaev E. V. Pulse Annealing of Semiconductor Materials. Moscow, Science Publ., 1982, 208 p. (in Russian)
9. Borisenko V. E. Solid-Phase Processes in Semiconductors at Pulsed Heating. Minsk, Science and technology Publ., 1992, 248 p. (in Russian)
10. Powder Diffraction File, Alphabetical Index Inorganic Compounds. 1977, JCPDS, Pensilvania 19081, U.S.A.
11. Binary Alloy Phase Diagrams / Ed. Massalski T. B., Materials Park, Ohio: ASM International, 1990.
12. Lamuta C., Cupolillo A., Politano A., Aliev Z. S., Babanly M. B., Chulkov E. V., Alfano M., Pagnotta L. Phys. Status Solidi B-Basic Solid State Phys., 2016, vol. 253, no. 6, pp. 1082–1086. DOI: 10.1002/pssb.201552760