Полупроводниковые термоэлектрические материалы на основе теллурида висмута (Bi2Te3)

М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1972. — 320 с.В монографии подробно обсуждаются явления переноса, а также оптические и резонансные явления, которые в анизотропных материалах со сложной зонной структурой (каковыми являются Bi₂Te₃ и твердые растворы на его основе) имеют ряд существенных особенностей.
Большое внимание уделено общим вопросам технологии получения сложных соединений, исследованию фазовых диаграмм, введению примесей, гомогенизации.
Подробно рассмотрены такие имеющие большое практическое значение проблемы, как возникновение микронеоднородностей при кристаллизации и их влияние на термоэлектрические свойства. Описаны основные практические применения твердых растворов на основе Bi₂Te₃.Оглавление:
Физико-химические свойства Bi₂Te₃
Термодинамические свойства Bi₂Te₃, Sb₂Te₃ и Bi₂Se₃
Структура Bi₂Te₃
Зона Бриллюэна Bi₂Te₃
Химическая связь в Bi₂Te₃
Структура твердых растворов Bi₂Te₃ — Sb₂Te₃ и Bi₂Te₃ — Bi₂Se₃
Упорядочение в твердых растворах Bi₂Te₃ — Sb₂Te₃ и Bi₂Te₃ — Bi₂Se₃
Ограниченные твердые растворы на основе Bi₂Te₃ 26
Диаграммы состояния Bi — Те, Sb — Те и Bi — Se
Диаграммы состояния Bi₂Te₃ — Bi₂Se₃ и Bi₂Te₃ — Sb₂Te₃
Дефекты и примеси
Отступление от стехиометрии в Bi₂Te₃
Дислокации в Bi₂Te₃
Диффузия в Bi₂Te₃ и его твердых растворах
Легирование Bi₂Te₃ и его твердых растворов
Галогены в Bi₂Te₃, Bi₂(TeSe)₃ и (BiSb)₂Te₃
Медь и серебро в Bi₂Te₃ и Bi₂(TeSe)₃
Элементы других групп в Bi₂Te₃ и его твердых растворах. Коэффициенты распределения примесей в Bi₂Te₃
Технология
Методы кристаллизации образцов Bi₂Te₃ и его твердых растворов для физических исследований
Технология термоэлектрических материалов на основе Bi₂Te₃
Тепловые свойства Bi₂Te₃ и твердых растворов на его основе
Основные формулы для расчета составляющих теплопроводности
Теплопроводность Bi₂Te₃
Влияние примесей на теплопроводность кристаллической решетки Bi₂Te₃
Теплопроводность нелегированных твердых растворов на основе Bi₂Te₃
Теплопроводность легированных твердых растворов на основе Bi₂Te₃
Теплоемкость, температура Дебая
Коэффициент расширения
Подвижность и механизмы рассеяния носителей заряда
Электропроводность, температурная зависимость подвижности
Термо-э.д.с., температурная зависимость эффективной массы
Эффект Холла
Выводы о механизмах рассеяния в Bi₂Te₃, полученные из совместного изучения электропроводности и термо-э.д.с
Определение механизмов рассеяния из термомагнитных эффектов
Определение механизмов рассеяния и параметра μ₀(m*/m₀)^3/2 в твердых растворах на основе Bi₂Te₃ из данных по термо-э.д.с. и электропроводности
Рассеяние носителей заряда на ионизованных примесях в теллуриде висмута и твердых растворах на его основе
Кинетические эффекты в области собственной проводимости
Зонная структура
Варианты зонной структуры, допускаемые симметрией R3m шестиэллипсоидная модель Драббла — Вольфа
Феноменологические соотношения между кинетическими коэффициентами кристаллов с симметрией R3m
Решение кинетического уравнения для многоэллипсоидной модели и анизотропного времени релаксации
Определение параметров зонной структуры из измерений гальваномагиитных коэффициентов
Гальваномагнитные эффекты и параметры зонной структуры в p-Bi₂Te₃
Гальваномагнитные эффекты и параметры зонной структуры в n-Bi₂Te₃
Эффективная масса плотности состояний, определенная из измерений термо-э.д.с. и эффекта Холла в р- и n-Bi₂Te₃
Зонная структура твердых растворов на основе теллурида висмута
Определение тензора эффективной массы и числа эллипсоидов в зоне из эффектов де Гааза — ван Альфена и Шубникова — де Гааза в Bi₂Te₃
Экспериментальные данные относительно сложной структуры валентной зоны и зоны проводимости в теллуриде сурьмы и висмута
Оптические свойства
Основные соотношения
Край собственного поглощения; ширина запрещенной зоны
Показатель преломления в инфракрасной области
Влияние свободных носителей на оптические эффекты в инфракрасной области
Дисперсия и поглощение в коротковолновой области спектра
Термоэлектрическая эффективность и практическое применение
Зависимость термоэлектрической эффективности от основных физических параметров
Материалы для охлаждающих устройств
Материалы для термогенераторов
Концентрационные неоднородности в термоэлектрических материалах
Микронеоднородности в термоэлектрических материалах, полученных направленной кристаллизацией из расплава
Влияние разориентации зерен на термоэлектрические свойства
Термоэлектрические материалы, полученные прессованием порошка
Действие излучений на термоэлектрические параметры Bi₂Te₃
Практическое применение