Контакты для термоэлементов с барьерными слоями на основе вольфрама

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Предложен способ получения контактов на основе W–Ni и W–Co, выполняющих функции диффузионно-барьерных слоев в конструкции термоэлементов. Контакты сформированы электрохимическим осаждением пленок W–Ni и W–Co на образцах наноструктурированных термоэлектрических материалов на основе Bi2Te2.4Se0.6, Bi0.4Sb1.6Te3, GeTe и PbTe, используемых для изготовления термоэлементов. Получены пленки толщиной до 15 мкм с разбросом по толщине не более 5%. Содержание вольфрама в составе пленок W–Ni составило 33.5 мас%, в пленках W–Co — 29.7 мас%. Удельное сопротивление и удельное контактное сопротивление пленок составило 3.4∙10–7 Ом∙м и 3.8∙10–9 Ом∙м2 соответственно. Адгезионная прочность пленок составляет 10−13 МПа. Установлено, что контакты, сформированные на образцах термоэлектрических материалов электрохимическим осаждением пленок на основе W–Co, могут быть использованы в конструкции термоэлементов с рабочими температурами до 900 K.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Егор Павлович Корчагин

Национальный исследовательский университет «Московский институт электронной техники»

Автор, ответственный за переписку.
Email: eg.ad2013@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-5618-0608
Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, д. 1

Юрий Исаакович Штерн

Национальный исследовательский университет «Московский институт электронной техники»

Email: eg.ad2013@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-3882-389X

д.т.н.

Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, д. 1

Иван Николаевич Петухов

Национальный исследовательский университет «Московский институт электронной техники»

Email: eg.ad2013@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2905-4649
Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, д. 1

Дмитрий Геннадьевич Громов

Национальный исследовательский университет «Московский институт электронной техники»

Email: eg.ad2013@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-4563-9831

д.т.н.

Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, д. 1

Максим Юрьевич Штерн

Национальный исследовательский университет «Московский институт электронной техники»

Email: eg.ad2013@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-0279-2393

д.т.н.

Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, д. 1

Максим Сергеевич Рогачев

Национальный исследовательский университет «Московский институт электронной техники»

Email: eg.ad2013@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5108-0555

к.т.н.

Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, д. 1

Роман Михайлович Рязанов

Научно-производственный комплекс «Технологический центр»

Email: eg.ad2013@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2464-8712
Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, д. 1

Список литературы

  1. Wu D., Feng D., Xu X., He M., Xu J., He J. Realizing high figure of merit plateau in Ge1–xBixTe via enhanced Bi solution and Ge precipitation // J. Alloys Compd. 2019. V. 805. P 831−839. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.07.120
  2. Lee K. H., Shin W. H., Kim H.-S., Lee K., Roh J. W., Yoo J., Kim J.-I., Kim S. W., Kim S.-I. Synergetic effect of grain size reduction on electronic and thermal transport properties by selectively-suppressed minority carrier mobility and enhanced boundary scattering in Bi0.5Sb1.5Te3 alloys // Scr. Mater. 2019. V. 160. N 15. P. 1519. https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2018.09.038
  3. Vishwakarma A., Chauhan N. S., Bhardwaj R., Johari K. K., Dhakate S. R., Gahtori B., Bathula S. Melt-spun SiGe nano-alloys: Microstructural engineering towards high thermoelectric efficiency // J. Electron. Mater. 2021. V. 50. P. 364−374. https://doi.org/10.1007/s11664-020-08560-6
  4. Yang Z., Wang S., Sun Y., Xiao Y., Zhao L.-D. Enhancing thermoelectric performance of n-type PbTe through separately optimizing phonon and charge transport properties // J. Alloys Compd. 2020. V. 828. ID 154377. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.154377
  5. Shtern M. Yu. Nanostructured thermoelectric materials for temperatures of 200–1200 K obtained by spark plasma sintering // Semiconductors. 2023. V. 56. N 13. P. 437–443. https://doi.org/10.1134/S1063782622130152
  6. Yu Y., Xu X., Bosman M., Nielsch K., He J. Germanium-telluride-based thermoelectrics // Nat. Rev. Electr. Eng. 2024. https://doi.org/10.1038/s44287-023-00013-6
  7. Shtern M., Rogachev M., Shtern Y., Gromov D., Kozlov A., Karavaev I. Thin-film contact systems for thermocouples operating in a wide temperature range // J. Alloys Compd. 2021. V. 852. ID 156889. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.156889
  8. Zhu X., Cao L., Zhu W., Deng Y. Enhanced interfacial adhesion and thermal stability in bismuth telluride/nickel/copper multilayer films with low electrical contact resistance // Adv. Mater. Interfaces. 2018. V. 5. ID 1801279. https://doi.org/10.1002/admi.201801279
  9. Korchagin E., Shtern M., Petukhov I., Shtern Y., Rogachev M., Kozlov A., Mustafoev B. Contacts to thermoelectric materials obtained by chemical and electrochemical deposition of Ni and Co // J. Electron. Mater. 2022. V. 51. P. 5744–5758. https://doi.org/10.1007/s11664-022-09860-9
  10. Фиалков Ю. Я., Грищенко В. Ф. Электровыделение металлов из неводных растворов. Киев: Наук. думка, 1985. C. 95–97.
  11. Asgari M., Ghasem B., Monirvaghefi M. Electroless deposition of Ni–W–Mo–Co–P films as a binder-free, efficient and durable electrode for electrochemical hydrogen evolution // Electrochim. Acta. 2023. V. 446. ID 142001. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2023.142001
  12. Zoui M. A., Bentouba S., Stocholm J. G., Bourouis M. A review on thermoelectric generators: Progress and applications // Energies. 2020. V. 13. N 3606. P. 1–32. 10.3390/en13143606' target='_blank'>https://doi: 10.3390/en13143606
  13. Штерн М. Ю., Караваев И. С., Рогачев М. С., Штерн Ю. И., Мустафоев Б. Р., Корчагин Е. П., Козлов А. О. Методики исследования электрического контактного сопротивления в структуре металлическая пленка–полупроводник // Физика и техника полупроводников. 2022. T. 56. № 1. C. 1097–1104. https://doi.org/10.21883/FTP.2021.12.51689.01

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Изображение поверхности пленок W–Ni (а) и W–Co (б), полученных на образцах GeTe.

Скачать (241KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Энергодисперсионная диаграмма состава пленок сплавов W–Ni (а) и W–Co (б), полученных на образцах GeTe.

Скачать (174KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Изображение скола образца Bi0.4Sb1.6Te3 с нанесенной контактной системой W–Co/Sn после отжига при 600 K.

Скачать (215KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Поэлементное картирование скола образцов Bi0.4Sb1.6Te3 и GeTe со сформированной контактной системой W–Co/Sn после отжига при 600 и 900 K.

Скачать (270KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».