• Українська
  • English
  • Русский
ISSN 2664-2441 (Online)
ISSN 2073-9583 (Print)

Фазовый состав, структура и уровень механических напряжений в наноразмерных пленках Со - Sb

Metalozn. obrobka met., 2016, Tom 77, № 1, cc.39-43
doi.org

Ю. H. Макогон, доктор технических наук, профессор
С. И. Сидоренко, чл-кор. НАН Украины, профессор
Р. А. Шкарбань

Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический», Киев

УДК 539.216.2:661.685
Скачать: PDF

Резюме

Определены закономерности формирования фазового состава и структуры и уровень механических напряжений в наноразмерных пленках CoSb (30 нм) (1,8 ≤ х ≤ 4,2) (65 - 81 ат. % Sb), полученных методом молекулярно-лучевого осаждения на подложки SiO2(100 нм) / Si(001) при температуре 200 °С и отожженных в вакууме в интервале (200 – 700) °С. Установлено, что закономерность формирования фазового состава в пленках Co - Sb после осаждения определяется последовательностью, которая аналогична диаграмме фазового равновесия для массивного состояния системы Co - Sb. Показано, что при отжиге пленок при температурах выше 300 °С происходит сублимация как избыточной сурьмы, так и сурьмы из кристаллической фазы CoSb3, что приводит к увеличению механических напряжений приблизительно в 5 раз и сопровождается уменьшением размера областей когерентного рассеивания фазы CoSb3, появлением трещин и последующей деградацией пленочного материала.

Литература

  1. Иоффе А.Ф. Энергетические основы термоэлектрических батарей из полупроводни­ков. – Ленинград: АН СССР, 1950. – 169 c.
  2. Епремян А.О., Арутюнян В.М., Ваганян А.И. Добротность современных полупроводниковых термоэлектрических материалов // Основные проблемы энергетики и альтернативной энергетики. – 2005. – № 12. – С. 7 – 10.
  3. Фреїк Д.М., Галущак М.О., Криницький О.С. Нові термоелектричні нанокомпозитні матеріали // Фізика і хімія твердого тіла. – 2013. – 14, № 2. – C. 302 - 303.
  4. Xiao Jing Zheng, Linli Zhu, You-He Zhou. Impact of grain sizes on phonon thermal conductivity of bulk thermoelectric materials // Applied Physics Letters. – 2005. – Vol. 87, № 242. – P. 101.
  5. Gruber W., Chakravarty S., Baehtz C. Strain Relaxation and Vacancy Creation in Thin Platinum Film // Physical Review Letters. – 2011. – № 107. – Р. 163.
  6. Макогон Ю.Н., Сидоренко С.И., Беке Д. Термостабильность наноразмерных пленок Co - Sb // Металлофизика и новейшие технологии. – 2014. – Vol. 36, № 12. – С. 1621 – 1634.
  7. Макогон Ю.М., Павлова О.П., Сидоренко С.І. Формування фазового складу та структури в нанорозмірних плівках на основі антимоніда CoSb3 функціональних елементів термоелектрики // Металлофизика и новейшие технологи. – 2011. – T. 35, № 2. – С. 195 – 202.
  8. Degang Zhaoa , Changwen Tiana ,Yunteng Liua. High temperature sublimation behavior of antimony in CoSb3 thermoelectric material during thermal duration test // Journal of Alloys and Compounds. – 2011. – 509. – P. 3166 – 3171.
  9. Daniel M., Brombacher C., Beddies G. Structural properties of thermoelectric CoSb3 skutterudite thin films prepared by molecular beam deposition // Journal of Alloys and Compounds. – 2015. – 624. – P. 216 – 225.