Вплив середовища відпалу на формування нанорозмірних плівок Co–Sb — функціональних термоелектричних елементів
Ю. М. Макогон, С. І. Сидоренко, Р. А. Шкарбань
Національний технічний університет України «КПІ», пр. Перемоги, 37, 03056 Київ, Україна
Отримано: 28.04.2017. Завантажити: PDF
Вивчено вплив температури підкладинки та середовища відпалу (вакуум або атмосфера азоту) на формування фазового складу та структури нанорозмірних плівок CoSb$_{х}$ (30 нм) (1,8 $\leq х \leq$ 4,2) з концентрацією Sb від 65 ат.% до 81 ат.%. Визначено, що при осадженні на підкладинки за кімнатної температури формується рентґеноаморфний стан. При подальшому нагріві після кристалізації область існування фази CoSb$_3$ розширюється (75–80 ат.% Sb) у порівнянні з масивним станом (75 ат.% Sb). При збільшенні температури підкладинки до 200°C утворюються плівки Co–Sb у кристалічному стані, і закономірності формування фазового складу в них характеризуються послідовністю перетворень, яка відповідає діяграмі фазової рівноваги для масивного стану системи Co–Sb. Встановлено, що плівки на основі CoSb$_3$ є термічно стабільними до $\cong$ 300°C. Відпал плівок Co–Sb як у вакуумі, так і в атмосфері азоту при температурах вище 300°C приводить до сублімації як надлишкового Стибію, так і Стибію з кристалічної фази CoSb$_3$. Показано, що вплив середовища відпалу для плівок Co–Sb проявляється в більш інтенсивній cублімації Стибію при відпалі у вакуумі. Встановлено, що більш інтенсивний процес cублімації Sb при відпалі рентґеноаморфних плівок як у вакуумі, так і в атмосфері азоту, пов’язаний із меншою енергією активації cублімації Sb у порівнянні з плівками у кристалічному стані.
Ключові слова: нанорозмірна плівка, термічне оброблення, скутерудит CoSb$_{3}$, антимонід, коефіцієнт термоелектричної ефективности.
URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v39/i05/0677.html
PACS: 68.37.Ps, 68.55.Nq, 68.60.Dv, 73.50.Lw, 82.80.Yc, 84.60.Rb, 85.80.Fi