Формування плівок силіциду Манґану методом магнетронного розпорошення, міряння кристалічної структури, термоелектричних та електрофізичних параметрів
К. Т. Довранов$^{1}$, М. Т. Нормурадов$^{1}$, І. Р. Бекпулатов$^{1}$, Т. О. Бузруков$^{2}$, Е. О. Давранов$^{3}$, Р. Йоркулов$^{3}$, І. Акбаров$^{1}$
$^{1}$Кафедра фізики, Каршинський державний університет, вул. Кучабаг, 17, 180119 Карші, Узбекистан
$^{2}$Термезький університет економіки та сервісу, вул. Фаровон, 4б, 190111 Термез, Узбекистан
$^{3}$Університет економіки та педагогіки, вул. Дустлік, 45, Карші, Узбекистан
Отримано: 15.03.2025; остаточний варіант - 02.07.2025. Завантажити: PDF
У даній роботі методою твердотільної йонної плазми з використанням пристрою магнетронного розпорошення вирощено тонкі плівки Mn4Si7 та виміряно морфологію їхньої поверхні, кристалічну структуру, Міллерові індекси, параметри ґратниці, термоелектричні й електрофізичні параметри плівок. Зеєбеків коефіцієнт зменшився, і зрештою тип зразків змінився з p-типу на n-тип. Коефіцієнт потужности виявився малим (P ≅ 1–4 мВт/(м⋅К2)) та дуже слабо збільшувався в діяпазоні температур 300–450 К і різко зростав у спостережуваному нами діяпазоні 500–580 К (P ≅ 850–3690 мВт/(м⋅К2)). Зі зменшенням товщини збільшується коефіцієнт потужности. Ширину забороненої зони за кімнатної температури для зразка, виготовленого йонно-плазмовою методою, було виміряно оптично, що становило Eg = 0,354 еВ. Дослідження показали, що шари Mn4Si7 розміром у ≤ 40 нм можуть бути вирощені на поверхні кристалу Si, утвореного магнетронним розпорошенням, але кристал Si не утворює повнорозмірний шар Mn4Si7. Під час термічного нагрівання за 300–750 К спостерігалося утворення нанорозмірних бульбашок у тонкому покритті Mn4Si7, вирощеному в умовах вакууму, а потім вони розривалися й утворювалися нанорозмірні дефекти. За 750 К дефекти звужуються, утворюючи єдине тонке покриття Mn4Si7. Результати мірянь свідчать про формування тонких плівок, вирощених методою твердотільної йонної плазми, та поліпшення їхніх термоелектричних і електрофізичних властивостей.
Ключові слова: Міллерові індекси, міжплощинна віддаль, чітка монокристалічна структура, Зеєбеків коефіцієнт, коефіцієнт потужности.
URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v48/i05/0513.html
PACS: 61.66.Fn, 61.72.Ff, 65.80.+n, 68.55.J-, 72.15.Jf, 73.50.Lw, 81.15.Cd