Механические и термоэлектрические свойства полупроводниковых твёрдых растворов PbSe$_{1–x}$Te$_x$ ($x$ = 0–0,045)

О. С. Водорез, Т. В. Таврина, А. А. Николаенко, Е. И. Рогачова

Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт», ул. Кирпичева, 2, 61002 Харьков, Украина

Получена: 10.06.2019; окончательный вариант - 20.01.2020. Скачать: PDF

Получены зависимости микротвёрдости $H$, коэффициента Зеебека $S$ и электропроводности $\sigma$ литых и горячепрессованных поликристаллов твёрдых растворов замещения PbSe$_{1–x}$Te$_x$ ($x$ = 0–0,045) при комнатной температуре. Установлено, что все образцы имеют дырочный тип проводимости. На зависимостях $H(x)$, $S(x)$ и $\sigma(x)$ наблюдаются концентрационные аномалии свойств вблизи $x$ = 0,01 и 0,02 как для литых, так и для прессованных образцов. Наличие аномалий связывается с эффектами взаимодействия атомов в примесной подсистеме кристалла при переходе от разбавленных к концентрированным твёрдым растворам. Показано, что способ приготовления образцов (литые или горячепрессованные) не влияет на наличие аномальных участков на зависимостях свойств от состава твёрдого раствора, но несколько изменяет их характер. При практическом применении твёрдых растворов PbSe$_{1–x}$Te$_x$ необходимо учитывать немонотонный характер изменения свойств.

Ключевые слова: твёрдые растворы PbSe$_{1–x}$Te$_x$, поликристаллы, прессование, микротвёрдость, коэффициент Зеебека, электропроводность, порог перколяции.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v42/i04/0487.html

PACS: 62.20.-x, 64.60.ah, 72.10.Fk, 72.15.Jf, 72.20.-i


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. CRC Handbook of Thermoelectrics (Ed. D. M. Rowe) (London, New York, Wash-ington, Boca Raton: CRC Press: 1995).
  2. E. Rogacheva and O. Nashchekina, Advanced Thermoelectric Materials (Ed. Ch. R. Park) (Hoboken, NJ, USA: Scrivener Publishing Wiley: 2019), p. 383. Crossref
  3. E. I. Rogacheva, A. A. Drozdova, and M. S. Dresselhaus, Proc. of XXV Int. Conf. on Thermoelectrics (Austria, Vienna, 2006), p. 107. Crossref
  4. E .I. Rogacheva and O. S. Vodorez, J. Thermoelectricity, 2: 61 (2013).
  5. E. I. Rogacheva, O. S. Vodorez, O. N. Nashchekina, and M. S. Dresselhaus, phys. status solidi (b), 251: 1231 (2014). DOI: 10.1002/pssb.201350293 Crossref
  6. O. S. Vodorez and E. I. Rogacheva, Scientific Herald of Uzhhorod University. Series Physics, 24: 217 (2009) (in Russian).
  7. N. Boukhris, H. Meradji, S. Ghemid, S. Drablia, and F. E. H. Hassan, Phys. Scr., 83, No. 6: 065701 (2011). Crossref
  8. J. Li, S. P. Li, and Q. B. Wang, J. Alloys Compd., 509, No. 13: 4516 (2011). Crossref
  9. E. A. Gurieva, P. P. Konstantinov, L. V. Prokof’ev, Yu. I. Ravich, and M. I. Fedorov, Fizika i Tekhnika Poluprovodnikov, 37, No. 3: 292 (2003) (in Russian).
  10. A. N. Veis, V. I. Kaidanov, R. Yu. Krupitskaya, R. B. Mel’nik, and S. A. Nemov, Fizika i Tekhnika Poluprovodnikov, 14, No. 12: 2349 (1980) (in Russian).
  11. N. A. Erasova, Neorganicheskie Materialy, 14, No. 5: 870 (1978) (in Russian).
  12. O. S. Vodorez, A. A. Mesechko, V. I. Pinegin, and E. I. Rogacheva, Novye Tekhnologii, 2: 118 (2008) (in Russian).
  13. O. S. Vodoriz, T. V. Tavrina, and O. I. Rogachova, Proc. Xth International Sci-etific and Practical Conference ‘Electronics and Information Technologies’ (ELIT-2018), p. B-49. Crossref
  14. D. Stauffer and A. Aharony Introduction to Percolation Theory (Washington, DC: Taylor&Fransis: 1992).