Теоретически обоснована возможность создания перспективных термоэлектрических преобразователей на основе квантовых проводов. Использован темплетный метод электрохимического осаждения антимонида индия в нанопористые матрицы анодного оксида алюминия, показана перспективность такого способа формирования InSb-нанопроводов с большим аспектным отношением их диаметра к длине. Исследована микроструктура и состав сформированных наноструктур. Представлены результаты электрофизических исследований массивов InSb-нанопроводов в порах анодного оксида алюминия и рассмотрены перспективы их практического применения при изготовлении новых типов генерирующих и охлаждающих устройств.Теоретично обгрунтовано можливість створення перспективних термоелектричних перетворювачів на основі квантових проводів. Використано темплетний метод електрохімічного осадження антимоніду індію в нанопористі матриці анодного оксиду алюмінію, показано перспетивність такого способу формування InSb-нанопроводів з великим аспектним відношенняи їх діаметра до довжини. Досліджено мікроструктуру та склад сформованих наноструктур. Представлено результати електрофізичних досліджень масивів InSb-нанопроводів у порах анодного оксиду алюмінію, розглянуто перспективи їх практичного застосування під час виготовлення нових типів генеруючих і охолоджувальних пристроїв.The authors have theoretically substantiated the possibility to create promising thermoelectric converters based on quantum wires. The calculations have shown that the use of quantum wires with lateral dimensions smaller than quantum confinement values and high concentration and mobility of electrons, can lead to a substantial cooling of one of the contacts up to tens of degrees and to the heating of the other. The technological methods of manufacturing of indium antimonide nanowires arrays with highaspect ratio of the nanowire diameters to their length in the modified nanoporous anodic alumina matrixes were developed and tested. The microstructure and composition of the formed nanostructures were investigated. The electron microscopy allowed establishing that within each pore nanowires are formed with diameters of 35 nm and a length of 35 microns (equal to the matrix thickness). The electron probe x-ray microanalysis has shown that the atomic ratio of indium and antimony in the semiconductor nanostructures amounted to 38,26% and 61,74%, respectively. The current-voltage measurement between the upper and lower contacts of Cu/InSb/Cu structure (1 mm2) has shown that at 2.82 V negative voltage at the emitter contact, current density is 129,8 A/ni2, and the collector contact is heated up to 75 degrees during 150 sec. Thus, the experimental results confirmed the theoretical findings that the quantum wire systems can be used to create thermoelectric devices, which can be widely applied in electronics,in particular, for cooling integrated circuits (processors), thermal controlling of the electrical circuits by changing voltage value.

  Повний текст PDF - 1.778 Mb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"