Влияние среды отжига на формирование наноразмерных плёнок Co–Sb — функциональных термоэлектрических элементов
Ю. Н. Макогон, С. И. Сидоренко, Р. А. Шкарбань
Национальный технический университет Украины «КПИ», пр. Победы, 37, 03056 Киев, Украина
Получена: 28.04.2017. Скачать: PDF
Изучено влияние температуры подложки и среды отжига (вакуум или атмосфера азота) на формирования фазового состава и структуры наноразмерных плёнок CoSb$_{х}$ (30 нм) (1,8 $\leq х \leq$ 4,2) с концентрацией Sb от 65 ат.% до 81 ат.%. Определено, что при осаждении на подложки при комнатной температуре формируется рентгеноаморфное состояние. При дальнейшем нагреве после кристаллизации область существования фазы CoSb$_3$ расширяется (75–80 ат.% Sb) по сравнению с массивным состоянием (75 ат.% Sb). При увеличении температуры подложки до 200°C образуются плёнки Co–Sb в кристаллическом состоянии, и закономерности формирования фазового состава в них характеризуются последовательностью превращений, которая соответствует диаграмме фазового равновесия для массивного состояния системы Co–Sb. Установлено, что плёнки на основе CoSb$_3$ термически стабильны до $\cong$ 300°C. Отжиг плёнок Co–Sb как в вакууме, так и в атмосфере азота при температурах выше 300°C приводит к сублимации как избыточной сурьмы, так и сурьмы из кристаллической фазы CoSb$_3$. Показано, что влияние среды отжига для плёнок Co–Sb проявляется в более интенсивной сублимации сурьмы при отжиге в вакууме. Установлено, что более интенсивный процесс сублимации Sb при отжиге рентгеноаморфных плёнок как в вакууме, так и в атмосфере азота, связан с меньшей энергией активации сублимации Sb по сравнению с плёнками в кристаллическом состоянии.
Ключевые слова: наноразмерная плёнка, термическая обработка, скуттерудит CoSb$_{3}$, антимонид, коэффициент термоэлектрической эффективности.
URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/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