130
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
УДК 538.911
А.Г. Г р и г о р ь я н ц , А.И. Ми с ю р о в ,
А.Е. Шу п е н е в
ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ
СУБМИКРОННЫХ ПЛЕНОК ТЕЛЛУРИДА
ВИСМУТА МЕТОДОМ ИМПУЛЬСНОГО
ЛАЗЕРНОГО ОСАЖДЕНИЯ
Использование наноразмерных термоэлектрических структур —
перспективное направление развития конструкций термоэлектриче-
ских модулей. Тонкопленочные структуры теллурида висмута были
получены в МГТУ им. Н.Э. Баумана методом импульсного лазерного
осаждения. Проанализированы толщины и поверхности осажденных
при различных режимах структур теллурида висмута. Приведена за-
висимость толщины осажденного слоя от температуры нагревате-
ля и энергетических параметров лазерного излучения. Даны общие
оценки стехиометрической однородности пленок в зависимости от
режимов осаждения.
E-mail:
alexnomaster@mail.ru
,
amisiurov@yahoo.com
Ключевые слова
:
импульсное лазерное осаждение, теллурид висмута,
модуль Пельтье, термоэлектричество, наноструктуры.
Современные тенденции миниатюризации в электронике и тех-
нике приводят к необходимости поиска новых способов обеспечения
эффективного теплоотвода нагревающихся элементов конструкции,
предъявляя все более жесткие технологические ограничения для кон-
струкций теплообменников. Эффект Пельтье (1834), заключающийся
в выделении или поглощении теплоты при прохождении электриче-
ского тока в месте контакта (спая) двух разнородных проводников,
позволил создать термоэлектрические модули, применяемые в насто-
ящее время во многих областях техники и электроники. Такие моду-
ли обладают рядом преимуществ: отсутствие подвижных частей;
возможность миниатюризации; возможность охлаждения до сверх-
низких температур и др. Однако возникает вопрос о повышении тер-
моэлектрической эффективности работы подобных модулей.
Полупроводниковые материалы на основе теллурида висмута
(
Bi
2
Te
3
)
широко используются в термоэлектрических преобразователях
энергии, холодильниках, термостатах благодаря высоким значениям
термоэлектрической эффективности [1]. В современных твердотельных
термоэлектрических преобразователях энергии применяются преиму-
щественно объемные материалы. Интерес к тонким и сверхтонким
пленкам указанных полупроводников обусловлен перспективами со-
здания миниатюрных устройств с более высокими функциональными
возможностями. Локальное охлаждение или нагрев происходит при-
близительно в 2·10
4
раз быстрее, чем в устройствах, созданных на ос-