6533b821fe1ef96bd127c6eb

RESEARCH PRODUCT

Piecpadsmitās grupas metālu halkogenīdu plāno kārtiņu sintēze, fizikālo īpašību raksturojums un pielietojums termoelektriskās ierīcēs

subject

description

Termoelektriskie ģeneratori ir ierīces, kuras, pastāvot temperatūras gradientam, spēj ražot elektrisko strāvu. Jeb vienkāršiem vārdiem sakot, šīs ierīces siltumu pārvērš elektrībā. Tas ir ērts veids, kā nelietderīgi radušos siltumu jebkuros citos procesos pārveidot vēlamā elektriskajā enerģijā. Taču mūsdienās šādas ietaises ir reti sastopamas to zemās lietderības un citu faktoru dēļ. Termoelektriskie ģeneratori visbiežāk sastāv no atsevišķu n un p tipa pusvadītāju elementu dažādiem slēgumiem, lai pēc nepieciešamības palielinātu izejas strāvu un spriegumu. Šajā gadījumā tiek apskatīts n tipa bismuta selenīda un p tipa antimona telurīda virknes slēgums dažādās konfigurācijās attiecībā pret temperatūras gradienta virzienu. Lai palielinātu šo ierīču lietderību galvenie uzdevumi ir samazināt to pretestību un siltumvadītspēju. Viens no veidiem, kā to var panākt, ir veidot ģeneratorus no ļoti plānām šo pusvadītāju kārtiņām, jo izrādās šie materiāli ir topoloģiskie izolatori. Tas nozīmē, ka to virsmas ir izteikti elektriski vadošas, bet tilpumā pastāv noteikta lieluma aizliegtā zona. Tātad ļoti plānām šo pusvadītāju kārtiņām būs izteiktāka elektriskā vadītspēja un Zēbeka koeficients nekā tilpuma materiāliem, kas rezultēsies ar lielāku termoelektriskā ģeneratora lietderību. Papildus ieguvums ir iespēja veidot šis ierīces salīdzinoši nelielos izmēros. Pētījumā tika analizētas bismuta selenīda kārtiņu veidošanās sākuma struktūras uz vizlas. Tika attīstītas Bismuta selenīda un antimona telurīda sintēzes metodes un veikta pašu plāno kārtiņu sintēze. Plāno kārtiņu termoelektriskās īpašības tika analizētas izmantojot fizikālo īpašību mērījumu sistēmu. Biezuma mērījumi tika veikti izmantojot atomspēku mikroskopu un ķīmisko sastāvu noteica izmantojot enerģijas dispersīvo rentgenstaru spektroskopiju. Termoelektriskajam ģeneratoram tika mērīts kopējais Zēbeka koeficients ar ĶFI izgatavotu iekārtu un maksimālā jauda pie konstanta temperatūras gradienta.