Матківський О. М. Фізико-хімічні властивості термоелектричних нанокомпозитів на основі сполук IV-VI.

Перспективним напрямком оптимізації властивостей плюмбум телуриду є створення нанокомпозитних структур. У роботі досліджено комплекс фізико-хімічних властивостей композитних термоелектричних матеріалів на основі мікродисперсного плюмбум телуриду та нанодисперсних добавок ZnO, TiO2, SiO2, Ag і мікродисперсного CdTe. Показано, що до температури ≈500 К у бездомішковому плюмбум телуриді та нанокомпозитах на його основі електрофізичні властивості визначаються приповерхневим шаром р-типу провідності, а при вищих температурах – власною провідністю. Встановлено, що кінетичні властивості носіїв струму у композитних зразках отриманих методом пресування порошку зумовлені розсіюванням на акустичних фононах та термоелектронною емісією носіїв на межах зерен. Легування PbTe сурмою призводить до зменшення впливу даного механізму, через пасивацію поверхневих дефектів та нескомпенсованих електронів атомами домішки. Встановлено, що у випадку нанокомпозитних матеріалів PbTe/ZnO, PbTe/TiO2, PbTe/Ag відбувається активна взаємодія поверхневих атомів базового та домішкового матеріалів, внаслідок якої атоми домішкових матеріалів дифундують вглиб базового змінюючи, зокрема, холлівську концентрацію носіїв та параметр елементарної комірки. Діоксид кремнію та телурид кадмію є менш електрично активними добавками, і забезпечують можливість більш незалежної модифікації електрофізичних і теплофізичних властивостей матеріалу.