Synthesis of thermoelectric materials by electrochemical deposition

Jazyk: ruština
Rok vydání: 2021
Předmět:
DOI: 10.18720/spbpu/3/2021/vr/vr21-4987
Popis: Данная работа посвящена разработке методики ÑÐ»ÐµÐºÑ‚Ñ€Ð¾Ñ Ð¸Ð¼Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ¾Ð³Ð¾ синтеза Ð¿Ð¾Ð»ÑƒÐ¿Ñ€Ð¾Ð²Ð¾Ð´Ð½Ð¸ÐºÐ¾Ð²Ñ‹Ñ Ñ‚ÐµÑ€Ð¼Ð¾ÑÐ»ÐµÐºÑ‚Ñ€Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ¸Ñ Ð¼Ð°Ñ‚ÐµÑ€Ð¸Ð°Ð»Ð¾Ð² на основе теллурида висмута. Задачи, которые решались в Ñ Ð¾Ð´Ðµ исследования: 1. Провести анализ ÑÑƒÑ‰ÐµÑÑ‚Ð²ÑƒÑŽÑ‰Ð¸Ñ Ð¼ÐµÑ‚Ð¾Ð´Ð¾Ð² синтеза Ð¿Ð¾Ð»ÑƒÐ¿Ñ€Ð¾Ð²Ð¾Ð´Ð½Ð¸ÐºÐ¾Ð²Ñ‹Ñ Ñ‚ÐµÑ€Ð¼Ð¾ÑÐ»ÐµÐºÑ‚Ñ€Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ¸Ñ Ð¼Ð°Ñ‚ÐµÑ€Ð¸Ð°Ð»Ð¾Ð². 2. Разработать алгоритм синтеза Ð¿Ð¾Ð»ÑƒÐ¿Ñ€Ð¾Ð²Ð¾Ð´Ð½Ð¸ÐºÐ¾Ð²Ñ‹Ñ Ñ‚ÐµÑ€Ð¼Ð¾ÑÐ»ÐµÐºÑ‚Ñ€Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ¸Ñ Ð¼Ð°Ñ‚ÐµÑ€Ð¸Ð°Ð»Ð¾Ð². 3. Разработать экспериментальную установку для ÑÐ»ÐµÐºÑ‚Ñ€Ð¾Ñ Ð¸Ð¼Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ¾Ð³Ð¾ осаждения Ñ‚ÐµÑ€Ð¼Ð¾ÑÐ»ÐµÐºÑ‚Ñ€Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ¸Ñ Ð¼Ð°Ñ‚ÐµÑ€Ð¸Ð°Ð»Ð¾Ð². 4. Определить составы и термоэлектрические свойства ÑÐ¸Ð½Ñ‚ÐµÐ·Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð½Ñ‹Ñ Ð¾Ð±Ñ€Ð°Ð·Ñ†Ð¾Ð² полупроводников. В результате были проанализированы существующие методы синтеза Ð¿Ð¾Ð»ÑƒÐ¿Ñ€Ð¾Ð²Ð¾Ð´Ð½Ð¸ÐºÐ¾Ð²Ñ‹Ñ Ñ‚ÐµÑ€Ð¼Ð¾ÑÐ»ÐµÐºÑ‚Ñ€Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ¸Ñ Ð¼Ð°Ñ‚ÐµÑ€Ð¸Ð°Ð»Ð¾Ð². Представлены результаты по разработке метода синтеза Ñ‚ÐµÑ€Ð¼Ð¾ÑÐ»ÐµÐºÑ‚Ñ€Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ¸Ñ Ð¼Ð°Ñ‚ÐµÑ€Ð¸Ð°Ð»Ð¾Ð² методом ÑÐ»ÐµÐºÑ‚Ñ€Ð¾Ñ Ð¸Ð¼Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ¾Ð³Ð¾ осаждения. Синтез осуществлялся в Ñ‚Ñ€ÐµÑ ÑÐ»ÐµÐºÑ‚Ñ€Ð¾Ð´Ð½Ð¾Ð¹ ячейке с использованием потенциостата – гальваностата Ð 40Ð¥ от компании «Electrochemical Instruments». Контроль состава и структуры ÑÐ¸Ð½Ñ‚ÐµÐ·Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð½Ñ‹Ñ Ð¾Ð±Ñ€Ð°Ð·Ñ†Ð¾Ð² проводился с помощью сканирующего электронного микроскопа. Термоэлектрические Ñ Ð°Ñ€Ð°ÐºÑ‚ÐµÑ€Ð¸ÑÑ‚Ð¸Ðº измерялись с помощью прибора NETZCH SBA 458 Nemesis®. Были получены процентные соотношения составов ÑÐ¸Ð½Ñ‚ÐµÐ·Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð½Ñ‹Ñ Ð¾Ð±Ñ€Ð°Ð·Ñ†Ð¾Ð². Отклонение от требуемой ÑÑ‚ÐµÑ Ð¸Ð¾Ð¼ÐµÑ‚Ñ€Ð¸Ð¸ составляет от 6-20%.
This work is devoted to the development of a technique for the electrochemical synthesis of semiconductor thermoelectric materials based on bismuth telluride. Problems, which are solved in the course of the study: 1. To analyze the existing methods for the synthesis of semiconductor thermoelectric materials. 2. Develop an algorithm for the synthesis of semiconductor thermoelectric materials. 3. Develop an experimental setup for electrochemical deposition of thermoelectric materials. 4. Determine the compositions and thermoelectric properties of synthesized semiconductor samples. As a result, the existing methods for the synthesis of semiconductor thermoelectric materials were analyzed. The results of the development of a method for the synthesis of thermoelectric materials by the method of electrochemical deposition are presented. The synthesis was carried out in a three-electrode cell using a potentiostat - galvanostat P40X from Electrochemical Instruments. The composition and structure of the synthesized samples were monitored using a scanning electron microscope. Thermoelectric characteristics were measured using a NETZCH SBA 458 Nemesis® instrument. The percentage ratios of the compositions of the synthesized samples were obtained. The deviation from the required stoichiometry is 6-20%.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: