Контакты для термоэлементов с барьерными слоями на основе вольфрама

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

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.

全文:

受限制的访问

作者简介

Егор Корчагин

Национальный исследовательский университет «Московский институт электронной техники»

编辑信件的主要联系方式.
Email: eg.ad2013@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-5618-0608
俄罗斯联邦, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, д. 1

Юрий Штерн

Национальный исследовательский университет «Московский институт электронной техники»

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

д.т.н.

俄罗斯联邦, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, д. 1

Иван Петухов

Национальный исследовательский университет «Московский институт электронной техники»

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

Дмитрий Громов

Национальный исследовательский университет «Московский институт электронной техники»

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

д.т.н.

俄罗斯联邦, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, д. 1

Максим Штерн

Национальный исследовательский университет «Московский институт электронной техники»

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

д.т.н.

俄罗斯联邦, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, д. 1

Максим Рогачев

Национальный исследовательский университет «Московский институт электронной техники»

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

к.т.н.

俄罗斯联邦, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, д. 1

Роман Рязанов

Научно-производственный комплекс «Технологический центр»

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

参考

  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

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. Image of the surface of W–Ni (a) and W–Co (b) films obtained on GeTe samples.

下载 (241KB)
索引源数据
3. Fig. 2. Energy dispersion diagram of the composition of films of W–Ni (a) and W–Co (b) alloys obtained on GeTe samples.

下载 (174KB)
索引源数据
4. Fig. 3. Image of a cleavage of a Bi0.4Sb1.6Te3 sample with a deposited W–Co/Sn contact system after annealing at 600 K.

下载 (215KB)
索引源数据
5. Fig. 4. Element-by-element mapping of the cleavage of Bi0.4Sb1.6Te3 and GeTe samples with the formed W–Co/Sn contact system after annealing at 600 and 900 K.

下载 (270KB)
索引源数据

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2024

##common.cookie##