ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ СОЕДИНЕ НИЕ ТИПА A2В3С6 С ВЫСОКОЙ ЭФФЕК ТИВНОСТЬЮ НА ОБРАЗЦЕ СD 2SE4

Изобретение относятся к тройным полупроводниковым соединением типа A2В3С6 и предназначенным в качестве активным элементом для создание термоэлементов.
Цель изобретения является улучшение качества термоэлементов и их коэффициента эффективностью.
Полученный полупроводниковые соединение содержит:
Кадмий ………13,4
Селен ……… 37,8
Таллий ……… 48,8

Изобретение относится к тройным полу-проводниковым соединениям типа A2В3С6 , и предназначен в качестве активного элемента для создания термоэлементов.
Прототипом предлагаемого изобретения является полупроводниковые соединения CdGa2Se4 [1-2].
Однако соединения из известных материалов в частности CdGa2Se4 не обеспечивают стабильной коэффициент эффективностью, так как имеют более низкую эффективность, и не дает возможность для точного измерения температуры.
Цель изобретения является улучшение качества термоэлементов, и увеличение их коэффициента добротности.
Для достижения данной целы, методом химических газотранспортных реакций синтезированы, сплавляя компонентов кадмия, селен, таллия в графитизированных кварцевых ампулах, при следующем соотношении, мас.%
Кадмий ………13,4
Селен ……… 37,8
Таллий ……… 48,8








Таблица 1
Соединение Значение ρ (Ом∙см) при 293 К Температурный коэффициент ρ(αТ) Диапазон рабочей температуры, К Z, К-1
Сd 2Se4
CdGa2Se4 2∙104- 4∙105
1∙108- 8∙108 5,6 - 6,8
3,5 -4,2
390 - 570
380 - 550
5,3 ∙10-4
3,0 ∙10-3



Полупроводниковые материалы системы с оптимальным содержанием легирующего компонента (13,4 мас.% кадмий) имеет особый электрический и термодинамической свойств, создают большим коэффициентом добротностью (табл. 1), и как активный элемент можно широко использовать в качестве термоэлементов.
Данные соединения по сравнению к известных мате-риалов, который рекомендовалось для изготовления терморезисторов (табл. 1), имеет высокой коэффициент эффективностью (Z = 5,3∙10-4 К-1).
Соединение получено следующим методом химических газотранспортных ре-акции:
Метод газотранспортных реакций относится к числу химических. Этот метод служит не только способом получения, но может также использоваться для глубокой очистки, выращивания моно-кристаллов, пленок и эпитаксиальных слоев. К достоинствам метода относятся простота аппа-ратypнoгo оформления; возможность управления составом растущего кристалла; менее жесткие требования, предъявляемые к конструкционным материалам.
В методе газотранспортных реакций применяются более низкие температуры, чем в металлургических процессах.
Общие закономерности транспортных реакций. Перенос вещества при газотранспортных реакциях осуществляется при наличии градиента концентрации между зонами, который создается разностью температур или давлений. Если пере-нос вещества идет через газовую или паровую фазу, то реакция называется газотранспортной Схематически процесс взаимодействия твердого вещества А(тв) g газообразным С(г) может быть представлен уравнением А(тв)+С(г) ⇆ АС(г), где C(г) — транспортер, в качестве которого обычно используются различные легколетучие вещества (галогены, галогено водороды, водород, сероводород, кислород, вода и т. п.).
Диаграмма состояния системы приведено на Фиг 1.
Исследования показали, что соединение в области 75-100% (мол.) представляет собой твердые растворы на основе селенида талия и кристаллизуются в сравнительно узком интервале температур. Проведённые опыты показали, что данное соединение существуют во всем интервале температур. Оно кристаллизуется в структуре сфалерита с параметрами решетки а=0,410 и с=0,658Нм.
Соединение синтезировали, сплавляя соответствующие навески исходных компонентов в стехиометрическом соотношении в графитизированных вакуумированых до Па, отпаянных кварцевых ампулах.
Температурная зависимость электропроводности Сd 2Se4, исследованы в широком интервале температур, включая и жидкую фазу.
Исследование температурной зависимости электропроводности материал Сd 2Se4 дано следующую результат.
При повышением температуры электропроводность Сd 2Se4 в твердом состоянии увеличивается. При Тпл электропроводность Сd 2Se4 резко уменьшается, а при дальнейшем повышении температуры электропроводность увеличивается линейно. Абсолютное значение проводимости Сd 2Se4, в жидкой фазе значительно меньше, чем в случае CdGa2Se4. При этом абсолютное значение проводимости Сd 2Se4, в твердой фазе значительно увеличивается по сравнению с CdGa2Se4, что связано с повышением концентрации носите-лей заряда

1. С. К. Каримов, Физика и химия тройных и более сложных алмазоподобных полупровод-никовых халькогенидов таллия. Душанбе, «До-ниш» 1999г.
2. А. Ф. Иоффе, Полупроводниковые термоэлементы. Издательство Академии наук СССР, Москва - Ленинград, 1960