Email this article Контакты для термоэлементов с барьерными слоями на основе вольфрама
- Authors: Корчагин Е.П.1, Штерн Ю.И.1, Петухов И.Н.1, Громов Д.Г.1, Штерн М.Ю.1, Рогачев М.С.1, Рязанов Р.М.2
-
Affiliations:
- Национальный исследовательский университет «Московский институт электронной техники»
- Научно-производственный комплекс «Технологический центр»
- Issue: Vol 97, No 1 (2024)
- Pages: 45-51
- Section: Неорганический синтез и технология неорганических производств
- URL: https://journals.rcsi.science/0044-4618/article/view/259634
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0044461824010067
- EDN: https://elibrary.ru/NYRSNN
- ID: 259634
Cite item
Open Access
Access granted
Abstract
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.
Full Text
About the authors
Егор Павлович Корчагин
Национальный исследовательский университет «Московский институт электронной техники»
Author for correspondence.
Email: eg.ad2013@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-5618-0608
Russian Federation, 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.
Russian Federation, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, д. 1Иван Николаевич Петухов
Национальный исследовательский университет «Московский институт электронной техники»
Email: eg.ad2013@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2905-4649
Russian Federation, 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.
Russian Federation, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, д. 1Максим Юрьевич Штерн
Национальный исследовательский университет «Московский институт электронной техники»
Email: eg.ad2013@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-0279-2393
д.т.н.
Russian Federation, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, д. 1Максим Сергеевич Рогачев
Национальный исследовательский университет «Московский институт электронной техники»
Email: eg.ad2013@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5108-0555
к.т.н.
Russian Federation, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, д. 1Роман Михайлович Рязанов
Научно-производственный комплекс «Технологический центр»
Email: eg.ad2013@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2464-8712
Russian Federation, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, д. 1
References
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- Фиалков Ю. Я., Грищенко В. Ф. Электровыделение металлов из неводных растворов. Киев: Наук. думка, 1985. C. 95–97.
- 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
- 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
- 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
Supplementary files
