Влияние углерода на электрические свойства объемных композитов на основе окиси меди и тонкопленочных систем Sb0,9Bi1,1Te2,9Se0,1-C тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат наук Макагонов, Владимир Анатольевич

• Макагонов, Владимир Анатольевич
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Макагонов, Владимир Анатольевич

Содержание

Введение

1 Обзор литературных источников

1.1 Наноструктурированные термоэлектрические материалы

1.1.1 Уменьшение решеточной теплопроводности в наноструктурах

1.1.2 Увеличение фактора мощности

1.1.2.1 Увеличение коэффициента Зеебека

1.1.2.1.1 Квантовый размерный эффект: изменение плотности состояний на уровне Ферми

1.1.2.1.2 Энергетическая фильтрация и селективное рассеяние носителей заряда

1.1.2.1.3 Переход полуметалл-полупроводник

1.1.2.2 Увеличение электропроводности. Модуляционное легирование

1.2 Выводы к главе 1, цели и задачи диссертации

2 Методика эксперимента

2.1 Методика получения образцов

2.1.1 Методика получения объемных нанокомпозитов

CunO - УН (п = 1, 2)

2.1.1.1 Структура, химический и фазовый состав исходных компонентов

2.1.1.2 Методика смешивания исходных компонентов и компакти-рования объемных нанокомпозитов CunO - УН

2.1.2 Методика получения тонких пленок Sb0,9Bi1,1Te2,9Se0,1 и композитов Sb0,9Bi1,1Te2,9Se0,1 - С

2.2 Аттестация синтезированных образцов

2.2.1 Структура объемных композитов СипО - УН (п = 1, 2)

2.2.2 Структура тонкопленочных нанокомпозитов

Sb0 9В^ ^е2 ^е0 1 - С

2.3 Методика эксперимента

2.3.1 Методика измерения концентрационных зависимостей термоэдс и удельного электрического сопротивления тонкопленочных образцов

2.3.2 Методика измерения температурных зависимостей термоэдс и электрического сопротивления в температурном интервале

80 - 300 К

2.3.3 Методика измерения температурных зависимостей электрического сопротивления композитов в температурном интервале

300 - 800 К

2.4 Выводы к главе 2

3 Термоэлектрические свойства объемных композитов на основе оксидов меди

3.1 Влияние концентрации, дисперсности и типа углеродного наполнителя на термоэлектрические свойства объемных композитов на основе оксидов меди при комнатной температуре

3.2 Зависимости термоэлектрических свойств объемных композитов оксид меди - углеродный наполнитель от температуры в интервале

80 - 300 К

3.3 Выводы к главе 3

4 Термоэлектрические свойства тонких пленок $Ьо,9В11дТе2,98еод и композитов на их основе 8Ь0)9Б11дТе2)98е0д - С

4.1 Зависимость термоэлектрических свойств тонкопленочных композитов 8Ь0;9В^дТе2;98е0д - С от концентрации углерода

4.2 Термоэлектрические свойства тонких пленок 8Ь0 9В^1Те2 98е01 - С в области низких температур

4.3 Влияние термообработки на структуру и термоэлектрические свойства тонких пленок Sb0;9Bi1дTe2;9Se0д , аморфного углерода и композитов 8Ь0 9В111Те2 98е0 1- С

4.3.1 Влияние термообработки на структуру и термоэлектрические

свойства тонких пленок Sb0,9Bi1,1Te2,9Se0,1

4.3.2 Влияние термообработки на термоэлектрические свойства тонких пленок аморфного углерода

4.3.3 Влияние термообработки на структуру и термоэлектрические свойства тонких пленок Sb0,9Bi1,1Te2,9Se0,1- С

4.4 Выводы к главе 4

Основные результаты и выводы

Список использованных источников

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние углерода на электрические свойства объемных композитов на основе окиси меди и тонкопленочных систем Sb0,9Bi1,1Te2,9Se0,1-C»

Введение

Актуальность темы

Твердотельные термоэлектрические преобразователи энергии имеют ряд преимуществ перед традиционными электрическими генераторами и охладителями: простота конструкции, отсутствие движущихся частей, бесшумность работы, высокая надёжность, возможность миниатюризации без потери эффективности, которая в существенной степени зависит от термоэлектрических материалов. Несмотря на активные исследования различных научных центров и лабораторий по созданию термоэлектриков с высокой добротностью, до настоящего времени не удавалось добиться существенных успехов на этом пути. Начиная с 50-х годов XX века, добротность термоэлектриков удалось повысить не более чем на 30 %. Только за последние несколько лет произошел определенный прорыв в этом направлении.

В 90-е годы было предложено несколько принципиально новых идей по повышению термоэлектрической добротности [1, 2]. К этим идеям, прежде всего, относится использование низкоразмерных структур: тонких пле -нок [3, 4], сверхрешеток [3, 5], нитевидных кристаллов [6], наноразмерных структур [7, 8], квантовых ям [9, 10], квантовых проволок [11, 12, 13] и др.

[14].

Одной из важнейших особенностей физических свойств гетероструктур и систем пониженной размерности, приводящих к увеличению термоэлектрической добротности, является понижение теплопроводности за счёт рассеяния фононов на поверхностях и гетерограницах. Первые исследования проводились на регулярных структурах (сверхрешетках и структурах с квантовыми ямами или проволоками), свойства которых легче поддаются теоре -тическому описанию, но в последнее время большой интерес вызывают более простые в производстве и дешёвые композиты.

Однако уменьшение теплопроводности решетки — не единственное следствие введения нановключений в термоэлектрический материал: в нано-композитах могут изменяться процессы распространения и рассеяния не

только фононов, но и электронов, в связи с чем изучение явлений электропереноса в гетерогенных наноструктурах является важной задачей как при -кладного, так и фундаментального назначения.

Тема данной диссертации соответствует «Перечню приоритетных направлений фундаментальных исследований», утвержденных Президиумом РАН (раздел 1.2 - «Физика конденсированного состояния вещества», подраздел 1.2.5 - «Физика твердотельных наноструктур, мезоскопика»). Данная работа является частью комплексных исследований, проводимых на кафедре физики твёрдого тела ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет» по плану госбюджетной НИР «Синтез и физические свойства новых нано- и микрогетерогенных систем функционального назначения», Федеральной целевой программы (Соглашение № 14.577.21.0202, уникальный идентификатор КЕМБЕ157715Х0202) и грантов РФФИ № 13-08-97533, 16-48360411.

Цель и задачи работы

Выявление закономерностей влияния углеродного наполнителя на тер-моэдс и электрическую проводимость объемных композитов на основе оксидов меди и тонкопленочных систем 8Ь0,9В^дТе2,98е0д - С.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

1. Синтезировать объемные композиты на основе оксидов меди с различной концентрацией углеродного наполнителя и образцы тонких пленок 8Ь0,9В^дТе2,98е0д - С.

2. Исследовать влияние углеродного наполнителя на температурные зависимости электрического сопротивления и термоэдс в объемных композитах на основе окиси меди.

3. Установить основные механизмы проводимости в образцах тонких пленок 8Ь0,9В^дТе2,98е0д - С.

4. Изучить влияние термической обработки на структуру и термоэлектрические свойства синтезированных систем.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Исследованы температурные зависимости удельной электрической проводимости и термоэдс объемных композитов «оксид меди - углеродный наполнитель». Установлено, что добавление углеродного наполнителя приводит к появлению в диапазоне 250 - 300 К прыжковой проводимости с переменной длиной прыжка в хвосте валентной зоны, в то время как для образцов без углерода проводимость определяется примесной проводимостью.

2. Показано, что для объемных композитов с нанокристаллической матрицей СиО при температурах ниже 250 К наблюдается прыжковая проводимость с переменной длиной прыжка по локализованным состояниям матрицы, связываемая с переносом заряда по межзеренным границам СиО. Добавление углерода приводит к изменению плотности локализованных со -стояний на уровне Ферми за счет смещения последнего в сторону потолка валентной зоны.

3. Для объемных композитов «оксид меди - углеродный наполнитель» показано, что, независимо от типа матрицы, наполнителя и их дисперсности, величина удельного электрического сопротивления убывает сильнее с увеличением содержания углерода по сравнению с уменьшением значения термо-эдс. Такая закономерность приводит к тому, что в области порога протекания фактор термоэлектрической мощности имеет ярко выраженный максимум.

4. Методом ионно-лучевого распыления составной мишени в атмосфере аргона синтезированы тонкопленочные образцы полупроводникового твердого раствора Sb0,9Bi1,1Te2,9Se0,1 с углеродом. Методами рентгеновской и электронной дифракции, а также просвечивающей электронной микроскопии установлено, что синтезированные пленки Sb0,9Bi1,1Te2,9Se0,1 - С являются на-ноструктурированными. Показано, что добавление углерода в твердый рас-

твор Sb0,9Bi1дTe2,98e0д приводит к подавлению роста кристаллитов и снижению анизотропии роста тонких пленок Sb0,9Bi1,1Te2,98e0,1 - С.

5. На температурных зависимостях проводимости и термоэдс тонких пленок Sb0,9Bi1дTe2,9Se0д - С в области температур 77 - 300 К наблюдается последовательная смена доминирующих механизмов проводимости: прыжковая проводимость с переменной длиной прыжка по локализованным со -стояниям, лежащим в узкой полосе энергий вблизи уровня Ферми (при температурах 77 - 150 К), прыжковая проводимость по ближайшим соседям (при температурах 150 - 210 К), прыжковый механизм электропереноса с переменной длиной прыжка в хвосте локализованных состояний на краю зоны проводимости (при температурах, близких к комнатным), сменяемый для образцов за порогом протекания переносом носителей заряда, возбужденных за край подвижности в нелокализованные состояния.

6. Термическая обработка тонких пленок Sbо,9BilдTe2,9Seод при Тщжига > 190 °С приводит к смене типа проводимости с электронного на дырочный при неизменном элементном составе. На основании результатов анализа структуры, удельного электросопротивления и термоэдс сделан вывод, что за смену типа доминирующих носителей ответственно соотношение между количествами собственных точечных дефектов (СТД) донорного и акцепторного типа до и после термообработки.

Практическая значимость работы

Установленные в результате выполнения работы физические закономерности и новые результаты углубляют представления о термоэлектрических свойствах нанокомпозитов на основе окиси меди и твердых растворов (В^8Ь)2(Те,8е)3 с углеродным наполнителем. В частности, установленные закономерности по влиянию термической обработки на электрическую проводимость и термоэдс твердых растворов (В^Ь)2(Те,8е)3 с углеродным наполнителем позволяют получить материалы одного и того же элементного со -

става, но с разным типом проводимости и одинаковыми значениями фактора термоэлектрической мощности.

Основные результаты и положения, выносимые на защиту:

1. Увеличение концентрации углерода в композитах на основе оксидов меди приводит к уменьшению удельного электрического сопротивления и термоэдс, но сопровождается появлением максимума на зависимости фактора термоэлектрической мощности от концентрации углеродного наполнителя.

2. В области температур 250 - 300 К зависимости термоэдс и удельного электрического сопротивления композитов на основе оксидов меди описываются термоактивационными зависимостями р х А(ехр(1/Т)) и Б х f (1/Т). Для композитов с нанокристаллической матрицей СиО при температурах ниже 250 К наблюдается зависимость р х f(exp(1/T1/4)), что может быть интерпретировано как реализация прыжковой проводимости с переменной длиной прыжка по локализованным состояниям матрицы вблизи уровня Ферми.

3. Для пленок композитов Sb0;9Bi1дTe2;9Se0д - С с концентрацией углерода меньше 12 ат. % С зависимости удельного электрического сопротивления от температуры подчиняются закону р х Д(ехр(1/Т1/4)) в диапазоне от 77 до 150 К и р х ^ехр(1/Т)) в интервалах 150 - 210 К, 240 - 286 К и 290- 300 К с разными энергиями активации, что связывается с последовательной сменой доминирующего механизма электропереноса от прыжковой проводимости с переменной длиной прыжка по локализованным состояниям, лежащим в узкой полосе энергий вблизи уровня Ферми, к прыжковой проводимости по ближайшим соседям, затем к прыжковому механизму электропереноса с пе -ременной длиной прыжка в хвосте локализованных состояний на краю зоны проводимости, сменяемый переносом носителей заряда, возбужденных за край подвижности в нелокализованные состояния.

4. Термообработка тонких пленок Sbо,9BilдTe2,9Seод в вакууме при температуре более 190 °С приводит к смене знака термоэдс, что связывается с изменением типа и концентрации собственных точечных дефектов.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались в рамках работы следующих всероссийских и международных конференций: Международной конференции «Физика и технология наномате-риалов и структур», 21-22 ноября 2013 года, Курск; IV Международной научной конференции. Наноструктурные материалы - 2014: Беларусь - Россия - Украина (НАНО-2014). Минск, 7-10 октября 2014; XXIII Международной научной конференции «Релаксационные явления в твердых телах», посвященной 100-летию со дня рождения В.С. Постникова, г. Воронеж 16-19 сентября 2015 г.; 1 Международной научно-практической конференции «Графен и родственные структуры: синтез, производство и применение», Тамбов, 11 -13 ноября 2015 г.; 52, 53 и 56 Отчётных научно-технических конференций профессорско-преподавательского состава, сотрудников, аспирантов и студентов ВГТУ (Воронеж, 2012, 2013, 2016).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 1 7 научных работ, в том числе 8 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. Обсуждение полученных результатов и подготовка работ к печати проводились при участии доктора физико-математических наук, профессора Калинина Юрия Егоровича, доктора физико-математических наук, доцента Ситникова Александра Викторовича.

Личный вклад автора

В работах, опубликованных в соавторстве, лично соискателю принадлежит - синтез объемных образцов, аттестация структуры образцов методами рентгеновской дифракции, разработка методик проведения экспериментов, непосредственное проведение экспериментов, обработка экспериментальных результатов средствами вычислительной техники, участие в обсуждении результатов эксперимента и их оформление в виде научных публикаций.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и списка литературы из 233 наименований. Основная часть работы изложена на 183 страницах машинописного текста, содержит 77 рисунков и 17 таблиц.

1 Обзор литературных источников

1.1 Наноструктурированные термоэлектрические материалы

Помимо традиционных путей улучшения термоэлектрических свойств материалов (получение твердых растворов на основе известных и синтез новых материалов, оптимальное легирование) одним из наиболее продуктивных направлений в настоящее время является наноструктурирование, позволяющее квазинезависимо регулировать термоэдс, электро- и теплопроводность за счет использования квантовых эффектов. Повышение добротности в наноматериалах может быть обеспечено с помощью различных физических механизмов, приводящих к снижению решеточной теплопроводности или повышению фактора термоэлектрической мощности. Последний может быть увеличен либо при увеличении термоэдс, либо электропроводности наноструктуры.

Так решеточная теплопроводность в наноматериале может быть снижена за счет рассеяния фононов на границах раздела или эффекта фононного размерного ограничения; термоэдс в низкоразмерных структурах может быть увеличена при изменении вида плотности состояний вблизи уровня Ферми или благодаря эффекту энергетической фильтрации носителей заряда, а эффект модуляционного легирования позволяет достигать больших значений подвижности носителей заряда при их очень высокой концентрации [15]. Рассмотрим подробнее эти явления.

1.1.1 Уменьшение решеточной теплопроводности в наноструктурах

Подходы, направленные на уменьшение решеточной теплопроводности в наноструктурированных материалах, становятся понятны при рассмотрении полученного из кинетической теории изотропного материала уравнения для кь, записанного в интегральной форме:

кь (Т )=-| с^,Т)ф)ь(^Т) ^,

1

3

(1.1)

где Т - температура, X - длина волны фононов, Сх - спектральная удельная теплоемкость на длину волны, и - спектральная групповая скорость, Ь -спектральная длина свободного пробега фононов.

Из уравнения (1.1) следуют два способа понижения кь:

1. Уменьшение произведения Си за счет изменения спектра фононов, что возможно в случае эффекта фононного размерного ограничения в сверхрешетках и нанопроволоках;

2. Уменьшение ь за счет рассеяния на границах раздела, что также реализуется в сверхрешетках, нанопроволочках и нанокомпозитах.

Хорошо известно, что влияние размеров на протекание физических процессов начинает проявляться тогда, когда размер системы становится соизмерим с некоторым фундаментальным физическим параметром, имеющим размерность длины и определяющим свойства системы. К таким параметрам относят размеры магнитных или сегнетоэлектрических доменов, длину свободного пробега электрона, длина волны де-Бройля и т.д. Для процесса распространения тепла в твердом теле такими параметрами могут являться длина волны и длина свободного пробега фононов в объемном материале.

Длина волны фононов определяет, является ли рассеяние на межфазной границе диффузным или зеркальным, а длина свободного пробега в объемном материале служит для оценки вклада в уменьшение длины свободного пробега фононов, возникающего при рассеянии на границах раздела согласно правилу Матиссена:

где Ьей- - результирующая длина свободного пробега фононов, Ь - длина свободного пробега фононов, определяемая рассеянием на примесях, Ьитк1 -длина свободного пробега фононов, определяемая механизмами переброса (итк1арр-процессы), ЬЫу - длина свободного пробега фононов, определяемая рассеянием на границах раздела.

(1.2)

Часто при обсуждении тепловых свойств пользуются некоторыми средними длиной волны и длиной свободного пробега фононов при данной температуре, однако в действительности имеется достаточно широкое распределение, которое описывается в теоретических работах распределениями Дебая, Борна-Кармана или в виде синусоиды [16].

Для наноструктур, где можно пренебречь частотной зависимостью длины свободного пробега, распределение фононов, взвешенных по теплопроводности, описывается выражением:

^а(Т) ^шах

\Сх(^,Т)ф)^ = а \Сх(^,Т)ф)М,, (1.3)

Лш Ц1 Лш т

где Сх - спектральная удельная теплоемкость на длину волны, и - спектральная групповая скорость, равная скорости звука с длиной волны Ха, Ха(Т) -длина волны, ниже которой переносится часть тепла а.

Количественные оценки показывают, что для материала со скоростью звука и = 5000 м/с при температуре 10 К и длиной свободного пробега, огра-ниченой рассеянием фононов на границах зерен, 90 % тепла переносится фо-нонами с X < 11,3 нм. Однако решение уравнения, аналогичного (1.2) для фо-нонов, взвешенных по их числу, показывает, что 50 % фононов обладают длиной волны меньше чем 10,2 нм. Т.е. для этого примера около 90 % тепла переносят 50 % фононов.

На рис. 1.1 приведены температурные зависимости средних длин свободного пробега фононов, переносящих 90, 50 и 10 % тепла для РЬТе и Si. Длина свободного пробега фононов, участвующих в теплопереносе, изменяется от нескольких нанометров до нескольких десятков микрометров, а распределение длин свободного пробега фононов значительно отличается от материала к материалу. Теплопроводность кремния гораздо более чувствительна к уменьшению размера зерна, чем в РЬТе. Несмотря на то, что экспериментальное определение длины свободного пробега фононов крайне затруднительно, есть ряд экспериментальных работ, посвященных данному вопросу [17, 18].

ю1

I 10°

П5

8 10-1J

с

ПЗ

§ 10 2

10

" "Si LgO-___

PbTe

" PbTe """""Si L50--

" - _ --^^S^o

"PbTe L10

100

1000

Temperature [К]

Рис. 1.1 - Температурные зависимости средних длин свободного пробега фо-нонов, переносящих 90, 50 и 10 % тепла для PbTe и Si [16]

Граничное тепловое сопротивление или сопротивление Капицы ЯК образуется из-за нарушения периодичности кристаллической решетки в направлении распространения фононов. Существуют две основные теоретические модели, использующиеся для интерпретации теплового сопротивления границ раздела: модель акустического импеданса и модель диффузионного импеданса [19]. Модель акустического импеданса учитывает только изменение скорости звука и плотности при переходе через границу раздела из одной области материала в другую, что не дает представления о тепловом сопротивлении границ двойникования. Аналогично, модель диффузионного импеданса предполагает, что все фононы, ударяясь о границу раздела, «забывают», откуда они пришли, а тепловое сопротивление определяется только изменением плотности фононов вдоль границы раздела. В рамках модели эффективной среды кь поликристаллического материала с изотропными сферическими зернами одинакового размера тепловое сопротивление может быть выражено в виде простой формулы, предложенной Наном и Биррингером [20]:

1 1 2R

+

к

kL k0 d

(1.4)

где к0 - теплопроводность материала зерна, ё - размер зерна и ЯК -граничное тепловое сопротивление.

Из анализа выражения (1.4) можно сделать выводы, что существуют следующие способы снижения решеточной теплопроводности в наноструктурах:

1. Уменьшение размера зерна с целью увеличения концентрации границ раздела, что приведет к тому, что фононы со средней длиной свободного пробега большей, чем размеры зерен, будут сильно рассеиваться (рис. 1.2а-в);

2. Введение наночастиц с отличным от основного материала составом по границам зерен с целью создания гетерогенных границ раздела с высоким граничным термосопротивлением (рис. 1.2г, д);

3. Введение нановключений внутрь зерен с целью разделения зерна на меньшие по размерам подзерна (рис. 1.2е).

Первый подход становится эффективен, когда размер нанозерен становится меньше длины свободного пробега фонона в объемном материале. Однако наибольший интерес вызывают многофазные нанокомпозиты, которые содержат большое количество нановключений второй фазы (рис. 1.2г-е). На-новключения способствуют понижению кь а также увеличению Б, благодаря изменениям электронной структуры. Термоэлектрические свойства различных нанокомпозитов, содержащих нанозерна, были изучены в работах [2239].

Таким образом, наноструктурирование может оказаться эффективным способом уменьшения решеточной теплопроводности посредством уменьшения средней длины свободного пробега фононов.

где

а, б, в - поликристаллический материал с зернами одной фазы: микронного размера (а), наногранулы (б), композит, содержащий гранулы, разного размера (в), г - композит, содержащий наночастицы разных составов, д, е - композиты, содержащие нановключения в объеме матрицы: д - полученные методом компактирования физической смеси двух компонент, е - полученные при выпадении из объема матрицы в процессе охлаждения расплава или термообработки

Рис. 1.2 - Разновидности объемных термоэлектрических нанокомпозитов

[21]

В подтверждение выше изложенного рассмотрим несколько важных экспериментальных фактов, свидетельствующих о перспективности наност-руктурирования как метода улучшения термоэлектрических свойств материалов.

Методы синтеза наноразмерных порошков термоэлектрических материалов и их последующего компактирования, не приводящего к значительному росту зерна, достаточно хорошо известны. Среди способов получения наноразмерных порошков исследователями широко используются сольво-термальный метод (метод синтеза «снизу-вверх») [29 - 36, 41 - 50] и «сверху-

вниз» - метод помола в высокоэнергетических шаровых мельницах [22, 23, 37 - 40], компактирование порошков в объемные материалы проводят методами горячего прессования и искрового плазменного спекания (ИПС) [51, 52].

Химические методы синтеза наноматериалов позволяют получать частицы на основе соединений Bi и Те с контролируемыми формой и размерами частиц, при этом распределение частиц по размерам гораздо меньше, чем при получении нанопорошков методом размола.

Например, в наноструктурированных п-В12Те3 и р-В12-хБЬхТе3, полученных из нанодисков, синтезированных микроволновым сольвотермальным способом, ТТ при комнатной температуре равна 1,1. В табл. 1.1 приведены термоэлектрические свойства некоторых наноструктурированных материалов на основе ВьТе.

Табл. 1.1 - Термоэлектрические свойства некоторых наноструктурированных

термоэлектриков на основе ВьТе

Нанокомпозит [тип проводимости] Метод получения ТТ (Т) В Источник

Измельчение в шаровой мельнице + ГП 1,4 (373) 0,4 [22, 23]

(В1, БЬ)2Тез [р] Спинингование расплава + ИПС 1,56 (300) 0,26 [25-27]

Электроэрозионная обработка + ИПС 1,36 (360) 0,37 [53]

(В1, БЬ)2Тез [р] Химическое получение наноча-стиц + спекание 1,16 (300) 0,29 [34]

В12Тез [п] 1,1 (300) 0,59 [34]

В12(Те, Бе)з [п] Измельчение в шаровой мельнице + ГП 1,04 (398) 0,70 [34]

В12Тез [п] Химическое получение наноча-стиц + ИПС 0,62 (400) 0,3 [36]

*

- горячее прессование

**

- искровое плазменное спекание

Снижение теплопроводности кристаллической решетки можно получить при введении наночастиц по границам зерен матричного материала. Такие системы отличаются большой стабильностью наноструктурного состояния из-за эффекта подавления роста зерен. Более того, границы раздела между наночастицами и матрицей более эффективно рассеивают фононы, чем нормальные границы зерен, по причине большего несоответствия акустического импеданса или фононного спектра между наполнителем и матрицей. Крайне низкое значение теплопроводности 0,6 Вт/(м-К) было обнаружено в слоистой наноструктуре W/Al2O3, что подтверждает предположение о том, что высокая плотность межфазных границ между разнородными материалами позволяет достигать низких значений решеточной теплопроводности [54].

Существует три главных подхода к формированию микроструктуры из матрицы термоэлектрического материала с распределенными нановключе-ниями:

1. Использование фазовых превращений в твердом состоянии, таких как выделение вторичной фазы, разложение неустойчивого соединения или эвтектическое превращение.

2. Непосредственное смешивание наночастиц и порошков термоэлектрических материалов.

3. Синтез гетероструктурных нанопорошков.

Первый способ получил широкое распространение в материалах на основе РЬТе благодаря спинодальному распаду, происходящему при охлаждении расплава. При использовании этого подхода распределение наночастиц вторичной фазы достаточно равномерное, что является очень важным для усиления рассеивания фононов без увеличения рассеяния носителей заряда. Для наноматериалов на основе РЬТе приводятся высокие значения ZT = 1,7 при 700 К.

Получение из расплава - наиболее простой и удобный способ получения объемных термоэлектриков, содержащих наноразмерные включения, которые формируются в процессе охлаждения при переходе из однофазной об-

ласти диаграммы состояния к двухфазной, процессе распада метастабильной фазы или комбинацией из быстрого охлаждения (закалки), приводящего к формированию аморфной структуры и последующей термообработки. Подобный подход формирования наноструктуры использовался многими авторами, например, в РЬТе [55-61], PbS [62], Mg2Si [63], ^ьэ [64] и Bi2Teз [65]. На рис. 1.3 приведены микрофотографии наночастиц, образующихся на раннем этапе выпадения, а на рис. 1.4 показаны результаты исследований по уменьшению решеточной теплопроводности нанокомпозитов из матрицы РЬТе с различными нановключениями [67].

а - AgPb20SbTe22 с включениями, богатыми AgSb [57]; б - Pb1,зTe с включениями, богатыми Pb [66];

в - PbTe с пластинками, образованными областями, обедненными Pb [66]; г - Mg2Si0,з925Sn0,6Sb0,0075 с включениями, богатыми Sn [63]; д - CoSb2,75Te0,2Ge0,05 с включениями, богатыми Ge [64]; е - Cuo,07Bi2Teз с включениями ^ [65]

Рис. 1.3 - Микрофотографии некоторых нанокомпозитов

Рис. 1.4 - Решеточная теплопроводность нанокомпозитов из матрицы РЬТе с различными включениями: Ы, РЬ, БЬ, БгТе, Л§БЬТе2, КаБЬТе2, РЬБ, СёТе и

Лв2Те [67]

Поскольку длина свободного пробега фононов ограничена средним расстоянием между ближайшими нановключениями, размер и объемная доля наночастиц определяют тепловое сопротивление нанокомпозита. Хи и др. [68] рассмотрели три типа интерфейсов матрица - наполнитель согласно механизму локальной межфазной релаксации: когерентные (возможно присутствие упругих деформаций), полукогерентные (дислокации несоответствия окружены упругими деформациями) и некогерентные (взаимодействие между фазами минимально) (рис. 1.5).

а - когерентная граница, б - полукогерентная граница, в - некогерентная граница

Рис. 1.5 - Схематическое изображение границ раздела, возникающих в нано-

композитах [68]

Все три типа границ могут значительно понижать решеточную теплопроводность, однако механизмы рассеяния фононов немного различаются. Во-первых, механические напряжения в случае когерентных границ значительно выше, чем в случае некогерентных. Рассеяние фононов на когерентных границах происходит на концентрациях напряжений из-за небольшого несоответствия кристаллических решеток. Для некогерентных же границ понижение решеточной теплопроводности осуществляется благодаря несоответствию фононных мод. Полукогерентные границы обладают свойствами как когерентных, так и некогерентных границ. Несмотря на то, что некогерентные границы способны значительно понижать решеточную теплопроводность, они также оказывают негативное влияние на электроперенос. Вот почему высокие значения ТТ ~ 1,7 - 1,8 наблюдаются в композитах РЬТе с когерентными нановключениями БгТе [56], Л§БЬТе2 [57] и КаБЬТе2 [58], в то время как для некогерентных нановключений БЬ [55] и Л§2Те [61] значения термоэлектрической добротности составили всего 1,4 - 1,5. В [69] и [70] также сообщается о положительном влиянии когерентных границ на термоэлектрические свойства композитов Со8п15Те15/Со8Ьз [69], Л§15ЗЬ15Те/РЬТе [70], полученных методами порошковой металлургии. Последующая термообработка позволяет изменять размер нановключений [71]. Следует также упомянуть, что поры с размерами порядка нескольких нанометров также являются эффективными центрами рассеяния фононов [66, 72].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Макагонов, Владимир Анатольевич, 2016 год

Список использованных источников

1. Riffat S. Thermoelectrics: a Review of Present and Potential Applications / S. Riffat, X. Ma // Applied Thermal Engineering. - 2003. - Vol. 23. - Р. 913-935.

2. Heremans J.P. Low-Dimensional Thermoelectricity / J.P. Heremans // Acta Physica Polonica A. - 2005. - Vol. 108. - №№4. - P. 609-634.

3. Ezzahri Y. Comparison of Thin Film Microrefrigerators Based on Si/SiGe Superlattice and Bulk SiGe / Y. Ezzahri, G. Zeng, K. Fukutani, Z. Bian,

A. A. Shakouri // J. Microelectronics. - 2008. - Vol. 39. - P. 981-991.

4. Venkatasubramanian R. Thin-film Thermoelectric Devices with High Room-temperature Figures of Merit / R. Venkatasubramanian, E. Siivola, T. Colpitts,

B. O'Quinn // Nature. - 2001. - Vol. 431 - P. 597-602.

5. Venkatasubramanian R. MOCVD of Bi2Te3, Sb2Te3 and Their Superlattice Structures for Thin-film Thermoelectric Applications / R. Venkatasubramanian, T. Colpitts, E. Watko, M. Lamvik, N. El-Masry // Journal of Crystal Growth. - 1997. -Vol. 170. - P. 721-817.

6. Funahashi R. Thermoelectric properties of Pb- and Ca-doped (Bi2Sr2O4)xCoO2 whiskers / R. Funahashi, I. Matsubara // Appl. Phys. Lett. - 2001. - Vol.79. - №3. -P. 362-365.

7. Булат Л.П. Влияние туннелирования на термоэлектрическую эффективность объемных наноструктурированных материалов / Л.П. Булат, Д.А. Пшенай-Северин // Физика твердого тела. - 2010. - T. 52. - Вып. 3. - C. 452-458.

8. Lin H. Nanoscale clusters in the high performance thermoelectric AgPbmSbTem+2 / H. Lin, E.S. Bozin, S.1. Billinge, L.E. Quarez, M. G. Kanatzidis // Phys. Rev. B. - 2005. - Vol. 72. - № 174113. - P. 1-7.

9. Harman T. Quantum Dot Superlattice Thermoelectric Materials and Devices / T. Harman, P. Taylor, M. Walsh, B. LaForge // Science. - 2002. - Vol. 297.- P. 22292232.

10. Tavkhelidze A. Large enhancement of the thermoelectric figure of merit in a ridged quantum well / A. Tavkhelidze // Nanotechnology. - 2009. - Vol. 20. -№ 405401. - P. 6.

11. Boukai A. Silicon Nanowires as Efficient Thermoelectric Materials / A. Boukai, Y. Bunimovich, J. Tahir-Kheli, J-K Yu, W. Goddard III, J. Heath // Nature Letters. - 2008. - Vol. 451. - P. 168-171.

12. Hochbaum A. Enhanced Thermoelectric Performance of Rough Silicon Nanowires / A. Hochbaum, R. Chen, R. Delgado, W. Liang, E. Garnett, M. Najarian, A. Majumdar, P. Yang // Nature Letters. - 2008. - Vol. 451. - P. 163-167.

13. Keyani J. Assembly and Measurement of a Hybrid Nanowire-bulk Thermoelectric Device / J. Keyani, A.M. Stacy // Appl. Phys. Lett. - 2006. - Vol. 89. - P. 233106.

14. Шевельков А.В. Химические аспекты создания термоэлектрических материалов / А.В. Шевельков // Успехи химии. - 2008. - Т. 77. - №2 1. - С. 3-21.

15. Pichanusakorn P. Nanostructured thermoelectric / P. Pichanusakorn, P. Bandaru // Material Science and Engineering R. - 2010. - Vol. 67. - P. 19-63.

16. Thermoelectrics handbook: macro to nano / edited by D.M. Rowe -NewYork: Taylor & Francis Group. - LLC. - 2006. - 954 p.]

17. Koh Y.K. Frequency dependency of the thermal conductivity of semiconductor alloys / Y.K. Koh, D.G. Gahill // Phys. Rev. - 2007. - Vol. 5. - P. 075207.

18. Minnich A.J. Thermal conductivity spectroscopy technique to measure pho-non mean free paths / A.J. Minnich, J.A. Johanson, A.J. Schmidt et al. // Phys. Rev. Lett. - 2011. - Vol. 107. - P. 095901.

19. Cahill D.G. Nanoscale thermal transport / D.G. Cahill, W.K. Ford, K.E. Goodson et al. // J. Appl. Phys. - 2003. - Vol. 93. - P. 793-818.

20. Nan C.W. Determining the Kapitza resistance and the thermal conductivity of polycrystals: a simple model / C.W. Nan, R. Birringer // Phys. Rev. - 1998. -Vol. 57. - P. 8264-8268.

21. Yi Ma Composite thermoelectric materials with embedded nanoparticles / Yi Ma, R. Heijl, A. E. C. Palmqvist // J Mater Sci. - 2013. - Vol. 48. - P. 2767.

22. B. Poudel High-thermoelectric performance of nanostructured bismuth antimony telluride bulk alloys / B. Poudel, Q. Hao, Y. Ma, Y. Lan, A. Minnich, B. Yu, X. Yan, D.Wang, A. Muto, D. Vashaee, X. Chen, J. Liu, M.S. Dresselhaus, G. Chen, Z. Ren // Science. - 2008. - Vol. 320. - P. 634.

23. Ma Y. Enhanced thermoelectric figure-of-merit in p-type nanostructured bismuth antimony tellurium alloys made from elemental chunks / Y. Ma, Q. Hao, B. Poudel, Y.C. Lan, B. Yu, D.Z. Wang, G. Chen, Z. Ren // Nano Lett. - 2008. - Vol. 8. -P. 2580.

24. Chen G. Experimental studies on anisotropic thermoelectric properties and structures of n-Type Bi2Te2,7Se0,3 / G. Chen, X.A. Yan, B. Poudel, Y. Ma,W.S. Liu, G. Joshi, H.Wang, Y.C. Lan, D.Z.Wang, Z.F. Ren // Nano Lett. - 2010. - Vol. 10. -P. 3373.

25. Xie W.J. High thermoelectric performance BiSbTe alloy with unique low-dimensional structure / W.J. Xie, Y.G. Yan, X.F. Tang, Q.J. Zhang, T.M. Tritt // J. Appl. Phys. - 2009. - Vol. 105. - P. 113713.

26. Xie W. Tritt Unique nanostructures and enhanced thermoelectric performance of meltspun BiSbTe alloys / W. Xie, X. Tang, Y. Yan, Q. Zhang, T.M. Tritt // Appl. Phys. Lett. - 2009. - Vol. 94. - P. 102111.

27. Xie W.J. Identifying the specific nanostructures responsible for the high thermoelectric performance of (Bi,Sb)2Te3 nanocomposites / W.J. Xie, J. He, H.J. Kang, X.F. Tang, S. Zhu, M. Laver, S.Y. Wang, J.R.D. Copley, C.M. Brown, Q.J. Zhang, T.M. Tritt // Nano Lett. - 2010. - Vol. 10. - P. 3283.

28. Gothard N. Thermoelectric and transport properties of n-type Bi2Te3 nanocomposites / N. Gothard, X. Ji, J. He, T.M. Tritt // J. Appl. Phys. - 2008. -Vol. 103. - P. 054314.

29. Dirmyer M.R. Thermal and electrical conductivity of size-tuned bismuth telluride nanoparticles / M.R. Dirmyer, J. Martin, G.S. Nolas, A. Sen, J.V. Badding // Small. - 2009. - Vol. 5. - P. 933.

30. Scheele M. Synthesis and thermoelectric characterization of Bi2Te3 nanopar-ticles / M. Scheele, N. Oeschler, K. Meier, A. Kornowski, C. Klinke, H. Weller // Adv. Funct. Mater. - 2009. - Vol. 19. - P. 3476.

31. Scheele M. ZT enhancement in solution-grown Sb(2-X)BixTe3 nanoplatelets / M. Scheele, N. Oeschler, I. Veremchuk, K.G. Reinsberg, A.M. Kreuziger, A. Kornowski, J. Broekaert, C. Klinke, H. Weller // Acs Nano. - 2010. - Vol. 4. - P. 4283.

32. Wang R.Y. Universal and solution-processable precursor to bismuth chalcogenide thermoelectric / R.Y.Wang, J.P. Feser, X. Gu, K.M. Yu, R.A. Segalman, A. Majumdar, D.J. Milliron, J. Urban // Chem. Mater. - 2010. - Vol. 22. - P. 2010.

33. Zhang Y.C. Stuck Surfactant-free synthesis of Bi2Te3-Te micro-nano heterostructure with enhanced thermoelectric figure of merit / Y.C. Zhang, H.Wang, S. Kraemer, Y.F. Shi, F. Zhang, M. Snedaker, K.L. Ding, M. Moskovits, G.J. Snyder // Acs Nano. - 2011. - Vol. 5. - P. 3158.

34. Mehta R.J. A new class of doped nanobulk high-figure-of merit thermoelectrics by scalable bottom-up assembly / R.J. Mehta, Y. Zhang, C. Karthik, B. Singh, R.W. Siegel, T. Borca-Tasciuc, G. Ramanath // Nature Mater. - 2012. - Vol. 11. - P. 233.

35. Soni A. Enhanced thermoelectric properties of solution grown Bi2Te3-xSeX nanoplatelet composites / Soni, Z. Yanyuan, Y. Ligen, M.K.K. Aik, M.S. Dresselhaus, Q. Xiong // Nano Lett. - 2012. - Vol. 12. - P. 1203.

36. Son J.S. n-type nanostructured thermoelectric materials prepared from chemically synthesized ultrathin Bi2Te3 nanoplates / J.S. Son, M.K. Choi, M. Han, K. Park, J. Kim, S.J. Lim, M. Oh, Y. Kuk, C. Park, S. Kim, T. Hyeon // Nano Lett. - 2012. - Vol. 12. - P. 640.

37. Joshi G. Enhanced thermoelectric figure-of-merit in nanostructured p-type silicon germanium bulk alloys / G. Joshi, H. Lee, Y.C. Lan, X.W. Wang, G.H. Zhu, D.Z. Wang, R.W. Gould, D.C. Cuff, M.Y. Tang, M.S. Dresselhaus, G. Chen, Z. Ren // Nano Lett. - 2008. - Vol. 8. - P. 4670.

38. Wang X.W. Enhanced thermoelectric figure of merit in nanostructured n -type silicon germanium bulk alloy / X.W.Wang, H. Lee, Y.C. Lan, G.H. Zhu, G. Joshi, D.Z.Wang, J. Yang, A.J. Muto, M.Y. Tang, J. Klatsky, S. Song, M.S. Dresselhaus, G. Chen, Z. Ren // Appl. Phys. Lett. - 2008. - Vol. 93. - P. 193121.

39. Zhu G.H. Increased phonon scattering by nanograms and point defects in nanostructured silicon with a low concentration of Germanium / G.H. Zhu, H. Lee,Y.C. Lan, X.W.Wang, G. Joshi, D.Z.Wang, J.Yang, D.Vashaee, H. Guilbert, A. Pillitteri, M.S. Dresselhaus, G. Chen, Z. Ren // Phys. Rev. Lett. - 2009. - Vol. 102. - P. 196803.

40. Bux S.K. Nanostructured bulk silicon as an effective thermoelectric material / S.K. Bux, R.G. Blair, P.K. Gogna,H. Lee, G. Chen,M.S. Dresselhaus, R.B. Kaner, J.P. Fleurial // Adv. Funct. Mater. - 2009. - Vol. 19. - P. 2445.

41. He J. On the origin of increased phonon scattering in nanostructured PbTe based thermoelectric materials / J. He, J.R. Sootsman, S.N. Girard, J. Zheng, J. Wen, Y. Zhu, M.G. Kanatzidis, V.P. Dravid // J. Am. Chem. Soc. - 2010. - Vol. 132. - P. 8669.

42. Girard S.N. In situ nanostructure generation and evolution within a bulk thermoelectric material to reduce lattice thermal conductivity / S.N. Girard, J. He, C. Li, S. Moses, G. Wang, C. Uher, V.P. Dravid, M.G. Kanatzidis // Nano Lett. - 2010. - Vol. 10. - P. 2825.

43. Biswas K. Strained endotaxial nanostructures with high thermoelectric figure of merit / K. Biswas, J. He, Q. Zhang, G. Wang, C. Uher, V.P. Dravid, M.G. Kanatzidis // Nature Chem. - 2011. - Vol. 3. - P. 160.

44. Johnsen S. Nanostructures boost the thermoelectric performance of PbS / S. Johnsen, J. He, J. Androulakis, V.P. Dravid, I. Todorov, D.Y. Chung, M.G. Kanatzidis // J. Am. Chem. Soc. - 2011. - Vol. 133. - P. 3460.

45. He J.Q. Anomalous electronic transport in dual-nanostructured lead telluride / J.Q. He, J.R. Sootsman, L.Q. Xu, S.N. Girard, J.C. Zheng, M.G. Kanatzidis, V.P. Dravid // J. Am. Chem. Soc. - 2011. - Vol. 133. - P. 8786.

46. Androulakis J. Thermoelectrics from abundant chemical elements: high-performance nanostructured PbSe-PbS / J. Androulakis, I. Todorov, J. He, D. Chung, V. Dravid, M.G. Kanatzidis // J. Am. Chem. Soc. - 2011. - Vol. 133. - P. 10920.

47. Girard S.N. High performance Na-doped PbTe-PbS thermoelectric materials: electronic density of states modification and shape-controlled nanostructures / S.N.Girard, J. He,X. Zhou, D. Shoemaker, C.M. Jaworski,C.Uher,V.P. Dravid, J.P.Heremans, M.G. Kanatzidis // J. Am. Chem. Soc. - 2011. - Vol. 133. - P. 16588.

48. Biswas K. High thermoelectric figure of merit in nanostructured p-type PbTe-MTe (M = Ca, Ba) / K. Biswas, J. He, G.Wang, S. Lo, C. Uher, V.P. Dravid, M.G. Kanatzidis // Energy Environ. Sci. - 2011. - Vol. 4. - P. 4675.

49. Zhao L. High performance thermoelectrics from earth-abundant materials: enhanced figure of merit in PbS by second phase nanostructures / L. Zhao, S. Lo, J. He, H. Li, K. Biswas, J. Androulakis, C. Wu, T.P. Hogan, D. Chung, V.P. Dravid, M.G. Kanatzidis // J. Am. Chem. Soc. - 2011. - Vol. 133. - P. 20476.

50. He J. Seeing is believing: weak phonon scattering from nanostructures in alkali metal-doped lead telluride / J. He, J. Androulakis, M.G. Kanatzidis, V.P. Dravid // Nano Lett. - 2012. - Vol. 12. - P. 343.

51. Schierning G. Nanocrystalline silicon compacted by spark-plasma sintering: Microstructure and thermoelectric properties / G. Schierning, T. Claudio, R. Theissmann, N. Stein, N. Petermann, A. Becker, J. Denker, H. Wiggers, R. P. Hermann, and R. Schmechel // Mater. Res. Soc. Symp. Proc. - Vol. 1267.

52. Saleemi M. Spark plasma sintering and thermoelectric evaluation of nanocrystalline magnesium silicide (Mg2Si) / M. Saleemi, M. S. Toprak, S. Fiameni, S. Boldrini, S. Battiston, A. Famengo, M. Stingaciu, M. Johnsson, M. Muhammed // J Mater Sci. - 2013. - Vol. 48. - P. 1940.

53. P. K. Nguyen Spark eroded Bi05Sb1,5Te3 nanocomposites with enhanced thermoelectric performance and high production rate / P.K. Nguyen, K.H. Lee, J. Moon, S.I. Kim , K.A. Ahn , L. H. Chen , S.M. Lee , R.K. Chen , S. Jin and A.E. Berkowitz // Nanotechnology. - 2012. - Vol. 23. - P. 415604.

54. Costescu R.M. Ultra-low thermal conductivity in W/Al2O3 nanolaminates / R.M. Costescu, D.G. Cahill, F.H. Fabreguette et al. // Science. - 2004. -Vol. 303. -P. 989-990.

55. Sootsman J.R. Large enhancements in the thermoelectric power factor of bulk PbTe at high temperature by synergistic nanostructuring / J.R. Sootsman, H.J. Kong, C. Uher et al., // Angew. Chem. - 2008. - Vol. 120. - P. 8746-8750.

56. Biswas K. Strained endotaxial nanostructures with high thermoelectric figure of merit / K. Biswas, J.Q. He, Q.C. Zhang et al. // Nat. Chem. - 2011. - Vol. 3. -P. 160-166.

57. Hsu K.F. Cubic AgPbmSbTe2+m: bulk thermoelectric materials with high figure of merit / K.F. Hsu, S. Loo, F. Guo et al. // Science. - 2004. - Vol. 303. -P. 818-821.

58. Poudeu P.F.P. High thermoelectric figure ofmerit and nanostructuring in bulk p-type Na1-xPbmSbyTem+2 / P.F.P. Poudeu, J. D'Angel, A.D. Downey et al., // Angew. Chem. - 2006. - Vol. 118. - P. 3919-3923.

59. Androulakis J. Spinodal decomposition and nucleation and growth as a means to bulk nanostructured thermoelectrics: enhanced performance in Pb1-xSnxTe-PbS / J. Androulakis, C.H. Lin, H.J. Kong et al. // J. Am. Chem. Soc. - 2007. -Vol. 123. - P. 9780-9788.

60. Ahn K. Exploring resonance levels and nanostructuring in the PbTe-CdTe system and enhancement of the thermoelectric figure of merit / K. Ahn, M.K. Han, J.Q. He et al. // J. Am. Chem. Soc. - 2010. - Vol. 132. - P. 5227-5235.

61. Pei Y.Z. High thermoelectric performance in PbTe due to large nanoscale Ag2Te precipitates and La doping / Y.Z. Pei, J. Lensch-Falk, E.S. Toberer et al. // Adv. Funct. Mater. - 2011. - Vol. 21. - P. 241-249.

62. Zhao L.D. High performance thermoelectrics from earth-abundant materials: enhanced figure of merit in PbS by second phase nanostructure / L.D. Zhao, S.H. Lo, J.Q. He et al. // J. Am. Chem. Soc. - 2011. - Vol. 133. - P. 20476-20487.

63. Zhang Q. High figure ofmerit and natural nanostructure inMg2Si0.4Sn0.6 based thermoelectric materials / Q. Zhang, J. He, T.J. Zhu et al. // Appl. Phys. Lett. -2008. - Vol. 93. - P. 102109.

64. Su X.L. Structure and transport properties of double-doped CoSb2.75Ge025-xTex (x=0.125-0.20) with in situ nanostructure / X.L. Su, H. Li, G.Y. Wang et al. // Chem. Mater. - 2011. - Vol. 23. - P. 2948-2955.

65. Han M.K. Formation of Cu nanoparticles in layered Bi2Te3 and their effect on ZT enhancement / M.K. Han, K. Ahn, H.J. Kim et al. // J. Mater. Chem. - 2011. -Vol. 21. - P. 11365-11370.

66. Wang H.Z. Transmission electron microscopy study of Pb-depleted disks in PbTe-based alloys / H.Z.Wang, Q.Y. Zhang, B. Yu et al. // J. Mater. Res. - 2011. - Vol. 26. - P. 912-916.

67. Liu W.S. Recent advances in thermoelectric nano composites / W.S. Liu,X. Yan, G. Chen, Z.F. Ren // Nano Energy. - 2012. - Vol. 1. - P. 42-56.

68. He J.Q. On the orignin of increased Phonon scattering in nanostructured PbTe based thermoelectric materials / J.Q. He, J.R. Sootsman, S.N. Girard et al. // J. Am. Chem. Soc. - 2010. - Vol. 132. - P. 8669-8675.

69. Liu W.S. Improvement of thermoelectric performance of CoSb3-xTex skutterudite compounds by additional substitution of IV-group elements for Sb [Текст]/ W.S. Liu, B.P. Zhang, L.D. Zhao, J.F. Li // Chem. Mater. - 2008. - Vol. 20. -P. 7526-7531.

70. Wang H. High performance Ag08Pb18+xSbTe20 thermoelectric bulk materials fabricated by mechanical alloying and spark plasma sintering / H.Wang, J.F. Li, C.W. Nan et al. // Appl. Phys. Lett. 88. - 2006. - Vol. 88. - P. 092104.

71. Zhou M. Nanostructured AgPbmSbTem+2 system bulk materials with enhanced thermoelectric performance / M. Zhou, J.F. Li, T. Kita // J. Am. Chem. Soc. -2008. - Vol. 130. - P. 4527-4532.

72. He Q.Y. The great improvement effect of pores on ZT in Co1-xNixSb3 system / Q.Y. He, S.J. Hu, X.G. Tang et al. // Appl. Phys. Lett. - 2008. - Vol. 93. -P. 042108.

73. Mingo N. 'Nanoparticles-in-alloy' approach to efficient thermoelectrics: sili-cides in SiGe / N. Mingo, D. Hauser, N.P. Kobayashi et al. // Nano Lett. - 2009. - Vol. 9. - P. 711-715.

74. Kim W. Phonon scattering cross section of polydispersed spherical nanopar-ticles / W. Kim, A. Majumdar // J. Appl. Phys. - 2006. - Vol. 99. -P. 084306.

75. Pei Y.Z. Combination of large nanostructure and complex band structure for high performance lead telluride / Y.Z. Pei, N.A. Heinz, A. LaLonde, G.J. Snyder // Energy Environ. Sci. - 2011. - Vol. 4. - P. 3640-3645.

76. Girard S.N. High performance Na-doped PbTe-PbS thermoelectric materials: electronic density of states modification and shape-controlled nano structures / S.N. Girard, J.Q. He, X.Y. Zhou et al. // J. Am. Chem. Soc. - 2011. - Vol. 133. -P. 16588-16597.

77. Ito M. Thermoelectric properties of Fe098Co002Si2 with ZrO2 and rare-earth oxide dispersion by mechanical alloying / M. Ito, T. Tada, S. Katsuyama // J. Alloys Compounds. - 2003. - Vol. 350. - P. 296-302.

78. Ito M. Thermoelectric properties of ß-FeSi2 with electrically insulating SiO2 and conductive TiO dispersion by mechanical alloying / M. Ito, T. Tanaka, S. Hara // J. Appl. Phys. - 2004. - Vol. 11. - P. 6215-6209.

79. Huang X.Y. Thermoelectric performance of ZrNiSn/ZrO2 composite / X.Y. Huang, Z. Xu, L.D. Chen // Solid State Commun. - 2004. - Vol. 130. -P. 181-185.

80. He Z.M. Nano ZrO2/CoSb3 composites with improved thermoelectric figure of merit / Z.M. He, C. Stiewe, D. Platzek et al. // Nanotechnology. - 2007. - Vol. 18. -P. 235602.

81. Li J.F. Effect of nano-SiC dispersion on thermoelectric properties of Bi2Te3 polycrystals / J.F. Li, J. Liu // Phys. Status Solidi. - 2006. - Vol. 203. -P. 3768.

82. Park D. Thermoelectric energy-conversion characteristics of n-type Bi2(Te,Se)3 nanocomposites processed with carbon nanotube dispersion / D. Park, M. Kim, T. Oh // Curr. Appl. Phys. - 2011. - Vol. 11. - P. 41.

83. Li F. thermoelectric properties of n-type Bi2Te3-based nanocomposite fabricated by spark plasma sintering / F. Li, X. Huang, Z. Sun, J. Ding, J. Jiang, W. Jiang, L. Chen // J. Alloys Compd. - 2011. - Vol. 509. - P. 4769.

84. Popov M. C60-doping of nanostructured Bi-Sb-Te thermoelectric / M. Popov, S. Buga, P. Vysikaylo, P. Stepanov, V. Skok, V. Medvedev, E. Tatyanin, V. Denisov, A. Kirichenko, V. Aksenenkov, V. Blank // Phys. Status Solidi. - 2011. -Vol. 208. - P. 2783.

85. Kulbachinskii V.A. Composites of Bi2-xSbxTe3 nanocrystals and fullerene molecules for thermoelectricity / V.A. Kulbachinskii, V.G. Kytin, M.Y. Popov, S.G. Buga, P.B. Stepanov, V.D. Blank // J. Solid State Chem. - 2012. - Vol. 193. -P. 64.

86. Zhao X.Y. Synthesis of YbyCo4Sb12/Yb2O3 composites and their thermoelectric properties / X.Y. Zhao, X. Shi, L.D. Chen et al. // Appl. Phys. Lett. - 2006. -Vol. 89. - P. 092121.

87. Li H. Preparation and thermoelectric properties of highperformance Sb additional Yb02Co4Sb12+y bulk materials with nano structure / H. Li, X.F. Tang, X.L. Su, Q.J. Zhang // Appl. Phys. Lett. - 2008. - Vol. 92. - P. 202114.

88. W. Liu Thermoelectric Property Studies on Cu-Doped n-type Cu x Bi 2 Te 2.7 Se 0.3 Nanocomposites / Wei-Shu Liu, Qinyong Zhang, Yucheng Lan, Shuo Chen, Xiao Yan, Qian Zhang, Hui Wang, Dezhi Wang, Gang Chen, and Zhifeng Ren // Adv. Energy Mater. - 2011, Vol.1. - P.577-587.

89. Ji X.H. Improved thermoelectric performance in polycrystalline p-type Bi2Te3 via alkalimetal salt hydrothermal nanocoating treatment approach / X.H. Ji, J. He, Z. Su et al. // J.Appl. Phys. - 2008. - Vol. 104. - P. 034907.

90. Hicks L.D. Effect of quantum-well structures on the thermoelectric figure of merit / L.D. Hicks, M.S. Dresselhaus // Phys. Rev. - 1993. - Vol. 47. -P. 12727.

91. Heremans J.P. Thermopower enhancement in PbTe with Pb precipitates / J.P. Heremans, C.M. Thrush, D.T. Morelli // J. Appl. Phys. - 2005. - Vol. 98. - P. 063703.

92. Paul B. Embedded Ag-rich nanodots in PbTe: Enhancement of thermoelectric properties through energy filtering of the carriers / B. Paul, A. Kumar V, P. Baneiji // J. Appl. Phys. - 2010. - Vol. 108. - P. 064322.

93. Vashaee D. Improved thermoelectric power factor in metal-based superlattices / D. Vashaee, A. Shakouri // Phys. Rev. Lett. - 2004. - Vol. 92. -P. 106103.

94. Zide J.M. Thermoelectric power factor in semiconductors with buried epitaxial semimetallic nanoparticles / J.M. Zide, D.O. Klenov, S. Stemmer, A.C. Gossard, G. Zeng, J.E. Bowers, D. Vashaee, A. Shakouri // Appl. Phys. Lett. - 2005. - Vol. 87. -P. 112102.

95. Faleev S.V. Theory of enhancement of thermoelectric properties of materials with nanoinclusions / S.V. Faleev, F. Léonard// Phy. Rev. - 2008. - Vol. 77. -P. 214304.

96. Xiong Z. Effects of nano-TiO2 dispersion on the thermoelectric properties of filled-skutterudite Ba0,22Co4Sb12 / Z. Xiong, X. Chen, X. Zhao, S. Bai, X. Huang, L. Chen, // Solid State Sci. - 2009. - Vol. 11. - P. 1612.

97. Xiong Z. High thermoelectric performance of Yb0,26Co4Sb12/yGaSb nanocomposites originating from scattering electrons of low energy / Z. Xiong, X. Chen, X. Huang, S. Bai, L. Chen // Acta Mater. - 2010. - Vol. 58. - P. 3995.

98. Xie W.J. Simultaneously optimizing the independent thermoelectric properties in (Ti,Zr,Hf)(Co,Ni)Sb alloy by in situ forming InSb nanoinclusions / W.J. Xie // Acta Mater. - 2010. - Vol. 58. - P. 4705.

99. Ko D.K. Enhanced thermopower via carrier energy filtering in solution-processable Pt-Sb2Te3 nanocomposites / W.J. Xie, J. He, S. Zhu, X.L. Su, S.Y. Wang, T. Holgate, J.W. Graff, V. Ponnambalam, S.J. Poon, X.F. Tang, Q.J. Zhang, T.M. Tritt // Nano Lett. - 2011. - Vol. 11. - P. 2841.

100. Zhang Y. Silver-based intermetallic heterostructures in Sb2Te3 thick films with enhanced thermoelectric power factors / Y. Zhang, M.L. Snedaker, C.S. Birkel, S. Mubeen, X. Ji, Y. Shi, D. Liu, X. Liu, M. Moskovits, G.D. Stucky // Nano Lett. - 2012.

- Vol. 12. - P. 1075.

101. Ohta H. Giant thermoelectric Seebeck coefficient of a two-dimensional electron gas in SrTiO3 / H. Ohta, S. Kim, Y. Mune, T. Mizoguchi, K. Nomura, S. Ohta, T. Nomura, Y. Nakanishi, Y. Ikuhara, M. Hirano, H. Hosono, K. Koumoto // Nature Mater. - 2007. - Vol. 6. - P. 129.

102. Hicks L.D. Experimental study of the effect of quantum-well structures on the thermoelectric figure of merit / L.D. Hicks, T.C. Harman, X. Sun, M.S. Dresselhaus // Phys. Rev. - 1996. - Vol. 53. - P. 10493.

103. T. C. Harman, M. P. Walsh, B. E. LaForge, and G. W. Turner, J. Electron. Mater. - 2005. - Vol. 34. - P. 119.

104. Heremans J. P. Thermopower enhancement in lead telluride nanostructures / J. P. Heremans, C. M. Thrush, and D. T. Morelli // Phys. Rev. - 2004. -Vol. 70. - P. 115334.

105. M. S. Dresselhaus, G. Chen, M. Y. Tang, R. G. Yang, H. Lee, D. Z. Wang, Z. F. Ren, J. P. Fleurial, and P. Gogna, Mater. Res. Soc. Symp. Proc. - 2006. - Vol. 3. -P. 886.

106. Y. I. Ravich, Selective Carrier Scattering in Thermoelectric Materials / Ravich Y. I. // In CRC Handbook of Thermoelectrics, ed. by D.M. Rowe , CRC Press, Boca raton - 1995. - P. 407 - 440.

107. Zide J.M.O. Demonstration of electron filtering to increase the Seebeck coefficient in Ino.53Gao.47As/ rno.53Gao.28Al0.19As superlattices / J.M.O. Zide, D. Vashaee, Z.X. Bian, G. Zeng, J.E. Bowers, A. Shakouri, and A.C. Gossard // Phys. Rev. - 2006.

- Vol. 74. - P. 205335.

108. Kishimoto K. Preparation of sintered degenerate n-type PbTe with a small grain size and its thermoelectric properties / K. Kishimoto and T. Koyanagi // J. Appl. Phys. - 2002. - Vol. 92. - P. 2544.

109. Kishimoto K. Influences of Potential Barrier Scattering on the Thermoelectric Properties of Sintered n-Type PbTe with a Small Grain Size / K. Kishimoto, K. Yamamoto, and T. Koyanagi // Jpn. J. Appl. Phys. - 2003. - Vol. 42. - P. 501.

110. Homm G. Thermoelectric Measurements on Sputtered ZnO/ZnS Multilayers / G. Homm, M. Piechotka, A. Kronenberger, A. Laufer, F. Gather,D. Hartung, C. Heiliger, B. K. Meyer, P. J. Klar, S. O. Steinmuller, and J. Janek // J. Electron. Mater. -2010. - Vol. 39. - P. 1504.

111. Homm G. Effect of Interface Regions on the Thermoelectric Properties of Alternating ZnO/ZnO:Al Stripe Structures / G. Homm, S. Petznick, F. Gather, T. Henning, C. Heiliger, B. K. Meyer, and P. J. Klar // J. Electron. Mater. - 2010. -Vol. 40. - P. 801.

112. Homm G. Seebeck effect of as-grown and micro-structured metallic (Zn,Al)O / G. Homm, J. Teubert, T. Henning, P. J. Klar, B. Szyszka // Phys. Status Sol-idi. - 2010. - Vol. 7. - P. 1602.

113. Popescu A. Model of transport properties of thermoelectric nanocomposite materials / A. Popescu, L. M. Woods, J. Martin, G. S. Nolas // PHYSICAL REVIEW. -2009. - Vol. 79. - P. 205302.

114. R. E. Jones and S. P. Wesolovski Electrical, thermoelectric, and optical properties of strongly degenerate polycrystalline silicon films / J. Appl. Phys. - 1984. -Vol. 56. - P. 1701.

115. J.Y.W. Seto The electrical properties of polycrystalline silicon films / Seto J.Y.W // J. Appl. Phys. - 1975. - Vol. 46. - P. 5247.

116. Mahan G.D. Theory of conduction in ZnO varistors / G.D. Mahan, L.M. Levinson, H.R. Philipp // J. Appl. Phys. - 1979. - Vol. 50. - P. 2799.

117. Kishimoto K. Temperature dependence of the Seebeck coefficient and the potential barrier scattering of n-type PbTe films prepared on heated glass substrates by rf sputtering / K. Kishimoto, M. Tsukamoto, T. Koyanagi // Journal of Applied Physics. - 2002. - Vol. 92. - P. 5331.

118. Bachmann M. Ineffectiveness of energy filtering at grain boundaries for thermoelectric materials / M. Bachmann, M. Czerner, and C. Heiliger // Physical review. - 2012. - Vol. 86. - P. 115320.

119. Faleev S.V. Theory of enhancement of thermoelectric properties of materials with nanoinclusions / S.V. Faleev and F. Léonard // PHYSICAL REVIEW. - 2008.

- Vol. 77. - P.214304.

120. Kim S.I. Enhancement of Seebeck coefficient in Bi0 5Sb15Te3 with high-density tellurium nanoinclusions / S.I. Kim, K. Ahn, D. Yeon, S. Hwang, H. Kim, S.M. Lee, K.H. Lee // Appl. Phys. Express. - 2011. - Vol. 4. - P. 091801.

121. Lee K. H. Enhancement of thermoelectric figure of merit for Bi05Sb15Te3 by metal nanoparticle decoration / K.H. Lee, H.S. Kim, S. I. Kim, E. Lee, S. M. Lee, J. Rhyee, J. Y. Jung, I. H. Kim, Y. Wang, K. Koumoto // J. Electo. Mater. - 2012. -Vol. 41. - P. 1165.

122. Li H. High performance InxCeyCo4Sb12 thermoelectric materials with in situ forming nanostructured InSb phase / H. Li, X.F. Tang, Q.J. Zhang, C. Uher // Appl. Phys. Lett. - 2009. - Vol. 94. - P. 102114.

123. Xiong Z. High thermoelectric performance of Yb026Co4Sb12/GaSb nanocomposite originating from scattering electrons of low energy / Z. Xiong, X.H. Chen, X.Y. Huang et al. // Acta Mater. - 2010. - Vol. 58. - P. 3995-4002.

124. Liu D.W. Effect of SiC nanodispersion on the thermoelectric properties of p-type and n-type Bi2Te3-based alloys / D.W. Liu, J.F. Li, C. Chen, B.P. Zhang // J. Electron. Mater. - 2011. - Vol. 40. - P. 992-998.

125. Dresselhaus M.S. New Directions for Low-Dimensional Thermoelectric Materials / M.S. Dresselhaus, G.Chen, M.Y. Tang, R.Yang, H.Lee, D.Wang, Z.Ren, J.P. Fleurial, and P. Gogna // Adv. Mater. - 2007. - Vol. 19. - P. 104-1053.

126. M.V. Vedernikov, O.N. Uryupin, B.M. Goltsman, Y.V. Ivanov, Y.A. Kumzerov, in: Proceedings of the International Conference on Thermoelectric. - 2001.

- Vol. 19. - P. 361-363.

127. Lin Y.M. Transport properties of BiiAxSbx alloy nanowires synthesized by pressure injection / Y.M. Lin, S. B. Cronin, O. Rabin, J.Y. Ying, M. S. Dresselhaus // Applied Physics Letters. - 2001. - Vol. 79. - P. 2403-2405.

128. M.S. Dresselhaus Nanowires /Y.M. Lin, O. Rabin, M.R. Black, J.Kong, G. Dresselhaus //Springer Handbook of Nanotechnology Bharat Bhushan (Ed.) SpringerVerlag Berlin Heidelberg. - 2010. - P. 1961.

129. P.R. Bandaru Electrical properties and applications of carbon nanotube structures / Bandaru P.R. //Journal of Nanoscience and Nanotechnology. - 2007. - Vol. 7. - P. 1239-1267.

130. O. Rabin, Y.-M. Lin, M.S. Dresselhaus: Anomalously high thermoelectric figure of merit in Bi1-xSbx nanowires by carrier pocket alignment, Appl. Phys. Lett. -2001. - Vol. 79. - P. 81-83.

131. A. L. Jain, Temperature Dependence of the Electrical Properties of Bismuth-Antimony Alloys Phys. Rev. - 1959. - Vol. 114. - P. 1518.

132. О. И. Марков Градиентно-варизонные сплавы висмут-сурьма Успехи прикладной физики. - 2014.- T. 2.- №2 5.- C. 447-452.

133. Ketterer B. Mobility and carrier density in p-type GaAs nanowires measured by transmission Raman spectroscopy / B. Ketterer, E. Uccelli, A. F. Morral // Nanoscale. - 2012. - Vol. 4. - P. 1789-1793.

134. Ponseca C. S. Bulk-like transverse electron mobility in an array of heavily n-doped InP nanowires probed by terahertz spectroscopy / C. S.Ponseca, H. Nemec, J. Wallentin, N. Anttu, J.P. Beech, A. Iqbal, M. E. Pistol, L. Samuelson // A. Phys. Rev. -2014. - Vol. 90. - P. 85405.

135. Stormer H.L. Electronic properties of modulation-doped GaAs-AlxGa1-xAs Superlattices, in Physics of Semiconductors / H.L. Stormer, R. Dingle, A.C. Gossard, W.Wiegmann, R.A. Logan // ed. by B. L. H. Wilson Inst. Phys., Bristol. - 1979. -P. 557-560.

136. Борисенко В.Е. Наноэлектроника: теория и практика: учебник / В.Е. Борисенко, А.И. Воробьева, А.Л. Данилюк, Е.А. Уткина // М: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013 - 366с. Ил

7 9

137. Pfeiffer L. Electron mobilities exceeding 10 cm /V s in modulation doped GaAs / L. Pfeiffer, K.W. West, H.L. Stormer, K.W. Baldwin // Appl. Phys. Lett. -1989. - Vol. 55. - P. 1888-1890.

138. Yu, P.; Cardona, M. Fundamentals of Semiconductors: Physics and Materials Properties / Springer-Verlag: Berlin, Heidelberg - 2010. - 793P.

139. Walukiewicz W. Electron mobility in modulation-doped heterostructures / W. Walukiewicz, H. E. Ruda, J. Lagowski, H.C. Gatos // Phys. Rev. - 1984. - Vol. 30.

- P. 4571-4582.

140. Takashi Mimura: 'The Early History of the High Electron Mobility Transistor (HEMT) // IEEE transactions on microwave theory and techniques. - 2002. -Vol. 50. - P. 780-782.

141. H. Kato, A. Yamamoto, M. Takimoto, T. Ohta, K. Sakamoto, K. Miki, L. Whitlow, K. Kamisako, T. Matsui //Thermoelectric quantum-dot superlattices with high ZT Proceedings of the 17th International Conference on Thermoelectrics. - 1998.

- P. 253-256.

142. X. Sun, S.B. Cronin, J. Liu, K.L. Wang, T. Koga, M.S. Dresselhaus, G. Chen, // Experimental Study of the Effect of the Quantum Well Structures on the Thermoelectric Figure of Merit in Si/Si1-xGex System Proceedings of the 18th International Conference on Thermoelectrics. - 1999.

143. Zebarjadi M. Power factor enhancement by modulation doping in bulk nanocomposites / M. Zebarjadi, G. Joshi, G.H. Zhu et al. // Nano Lett. - 2011. -Vol. 11. - P. 2225-2230.

144. Yu B. Enhancement of thermoelectric properties by modulation doping in silicon germanium alloy nanocomposites / B.Yu,M. Zebarjadi,H.Wang et al. // Nano Lett. - 2012. - Vol. 12. - P. 2077-2082.

145. Lan Y.C. Enhancement of thermoelectric figure of merit by a bulk nanostructuring approach / Y.C. Lan, A.J. Minnich, G. Chen, Z.F. Ren // Adv. Funct. Mater. - 2010. - Vol. 20. - P. 357-276.

146. Ткачев А.Г. Углеродный наноматериал «Таунит» - структура, свойства, производство и применение // Перспективные материалы. 2007. № 3. С. 5 - 9

147. Технологические особенности получения наноуглеродных волокон для модификации термоэлектрического материала / Ю.В. Панин, Ю.П. Прилепо, В.А. Макагонов, С.А. Солдатенко // Международная научная конференция «Актуальные проблемы физики твердого тела» (ФТТ-2011): тез. докл. - Минск, 2011. Т. 3. С. 185-187.

148. Влияние углеродного наполнителя на электрические свойства композитов на основе оксида меди / Ю.Е. Калинин, В.А. Макагонов, Ю.В. Панин, А.С. Шуваев // Вестник Воронежского государственного технического университета. - 2012. - Т. 8. - №11. - С. 62 - 66.

149. Электрические свойства нанокомпозитов оксид меди - углеродные нановолокна / Ю.Е. Калинин, В. А. Макагонов, Ю.В. Панин, Ю.А. Щетинин // Альтернативная энергетика и экология. - 2013. - № 8. - С. 84 - 90.

150. Мищенко С.В., Ткачев А.Г. Углеродные наноматериалы. Производство, свойства, применение. - М.: Машиностроение, 2008. - 320 с.

151. Наноуглердный наполнитель для модификации термоэлектических материалов / Ю.В. Панин, Ю.П. Прилепо, В.А. Макагонов, С.А. Солдатенко // Альтернативная энергетика и экология. - 2011. - № 7. - С. 64 - 67.

152. Мелешко А.И. Половников С.П. Углерод, углеродные волокна, углеродные композиты. - М.: «САЕНС-ПРЕСС», 2007. 192 с.

153. Электрическая проводимость и плотность спиртовых суспензий углеродных нановолокон / Ю.В. Панин, В.А. Макагонов // VII Международный семинар по физике сегнетоэластиков (7th International Seminar on Ferroelastics Physics) (ISFP-7): тез. докл.- Воронеж, 2012. - С. 149

154. Термоэлектрические свойства нанокомпозитов оксид меди - углеродные нановолокна / Калинин Ю.Е., Макагонов В.А., Панин Ю.В. // в сб.: Физика и технология наноматериалов и структур материалы Международной научно-практической конференции. Юго-Западный государственный университет. -2013. - С. 178-180.

155. Электрические свойства композитов «углеродные нановолокна - оксид меди», полученных по керамической технологии / Калинин Ю.Е., Макагонов В.А. Вестник Воронежского государственного технического университета. 2014. Т. 10. № 6. С. 129-134.

156. Тауц Я. Фото- и термоэлектрические явления в полупроводниках / Я. Тауц. - М.: Изд-во иностранной литературы, 1962. - 256 с.

157. Синтез и исследование нанокомпозитов с включением углеродных нанотрубок / Е. Воробьева, К. Бачурин, А. Макунин, Н. Чеченин // Труды XII Межвузовской научной школы молодых специалистов Концентрированные потоки энергии в космической технике, электронике, экологии и медицине, Москва 21-22 ноября 2011. — НИИЯФ МГУ Москва, 2011. — С. 127-132.

158. Slobodian P. Thermoelectric Properties of Carbon Nanotube and Nanofiber Based Ethylene-Octene Copolymer Composites for Thermoelectric Devices / P. Slobodian, P. Riha, R. Olejnik, M. Kovar, P. Svoboda // Hindawi Publishing Corporation Journal of Nanomaterials. - 2009. - Vol. 13. - P. 792875-792882.

159. P. J. F. Harris. Carbon nanotube composites // International Materials Reviews 2004. - Vol.49. -P.113 - 124.

160. Термоэлектрические свойства тонкопленочных композитов Sb0,9Bi11Te2,9Se0,1-C / Калинин Ю.Е., Макагонов В.А., Ситников А.В. // Физика твердого тела. - 2015. - Т. 57. - №№ 10. - С. 1904-1912.

161. Ю.Е. Калинин, В.А. Макагонов. Электрические свойства и термоэдс нанокомпозитов CuO-C // Наноструктурные материалы - 2014: Беларусь - Россия - Украина (НАН0-2014). Материалы IV Международной научной конференции. Минск, 7-10 октября 2014 г. - Минск: Беларуская навука, 2014. - с. 180.

162. Лента углеродная конструкционная. Технические условия ГОСТ 28006-88

163. Некоторые свойства твердотельных фрактальных структур углеродных нановолокон / И.В. Золотухин, И.М. Голев, А.Е. Маркова, Ю.В. Панин, Ю.В. Соколов, А.Г. Ткачев, В.Л. Негров // Письма в журнал технической физики. -2006. - Т. 32, вып. 5. - С. 28 - 32.

164. Тарасевич Ю.Ю. Перколяция: теория, приложения, алгоритмы // М.: УРСС. - 2002. - 112 с

165. Гриднев С.А. Нелинейные явления в нано- и микрогетерогенных системах / С.А. Гриднев, Ю.Е. Калинин, А.В. Ситников, О.В. Стогней // М.: БИНОМ, Лаборатория знаний, - 2012. - 352 с.

166. Combessis A. Effect of filler auto-assembly on percolation transition in carbon наноМ>е/ро1утег composites / A. Combessis, L. Bayon, L. Flandin // Appl. Phys. Lett. - 2013. - Vol. 102. - P. 011907.

167.Поздняков Б.С., Коптелов Е.А. Термоэлектрическая энергетика // М.: Атомиздат. - 1974. - 264 с.

168. Мотт Н. Электронные процессы в некристаллических веществах:в 2т./ Н. Мотт, Э. Дэвис. - М.: Мир, 1982. - Т. 1. - 658 с.

169. Парфенов О.Е. О температурной зависимости термоэдс неупорядоченных полупроводников / О.Е. Парфенов, Ф.А. Шклярук // ФТП. -2007. - Т.41, №9. - С. 1041-1045.

170.Шкловский Б.И., Эфрос А.Л. Электронные свойства легированных полупроводников. -М.: Наука, 1979. - 416 с.

171. Буш Г. Электронная проводимость неметаллов // УФН. - 1952. -Вып. 6. -- С. 258-324.

172.Fortunato E. Thin-film transistors based on p-type Cu2O thin films produced at room temperature / E. Fortunato, V. Figueiredo, P. Barquinha, E. Elamuruguetal. // Appl. Phys. Lett. - 2010. - Vol. 96. - P. 192102.

173. F Greuter and G Blatter Electrical properties of grain boundaries in poly-crystalline compound semiconductors // Semiconductor Science and Technology, - 1999. - Vol.5. - №2 - P. 111-137

174. Ellmer K. Carrier transport in polycrystalline transparent conductive oxides: A comparative study of zinc oxide and indium oxide / K. Ellmer, R. Mientus // Thin Solid Films. - 2008. - P. 4620-4627.

175.L.M. Goncalvesa, P. Alpuimb, GaoMinc, D.M. Rowe, C. Coutoa, J.H. Correia Optimization of Bi2Te3 and Sb2Te3 thin films deposited by co-evaporation on polyimide for thermoelectric applications // Vacuum. - 2008. - Vol. 82. -P. 1499-1502.

176. Wang H. Material design considerations based on thermoelectric quality factor, in: Thermoelectric Nanomaterials / H. Wang, Y. Pei, A. D. LaLonde, G. J. Snyder // Materials Design and Application, K. Kumoto and T. Mori - 2013. - P. 3-32.

177. Gelbstein Y. High performance n-type PbTe-basedmaterials for thermoelectric applications / Y. Gelbstein, Z. Dashevsky, M.P. Dariel // Physica. - 2005. - Vol. 363. - P. 196-205.

178. S. Bhattacharyya Anomalous thermoelectric power in conducting amorphous carbon thin films incorporating a high concentration of nitrogen J. Phys. D: Appl. Phys. - 2009. - Vol. 42. - P. 085407.

179. Takai K. Structure and electronic properties of a nongraphitic disordered carbon system and its heat-treatment effects / K. Takai, M. Oga, H. Sato, and T. Enoki // PHYSICAL REVIEW. - 2003. - Vol. 67. - P. 214202.

180. A. Grill Diamond-like carbon: state of the art / Grill A. // Diamond and Related Materials - 1999. - Vol. 8. - P. 428-434

181. X.L. Peng, T.W. Clyne. Mechanical stability of DLC films on metallic substrates: Part I—Film structure and residual stress levels / Thin Solid Films. - 1998. -Vol. 312. - P. 207.

182. V.I. Ivanov-Omskii, V.I. Siklitsky, A.A. Sitnikova, A.A. Suvorova, A.V. Tolmatchev, T.K. Zvonariova, S.G. Yastrebov. Diamond nanocrystals in hydrogenated amorphous carbon grown by ion sputtering of graphite // Phil. Mag. - 1997. - Vol. 76. - P. 973.

183. Robertson, J. Mechanical properties and structure of diamond-like carbon / J. Robertson // Diam. Rel. Mat. - 1992.-P. 397 - 406.

184. Robertson J., Electronic structure and bonding of a-C:H// Material science forum- 1989-V.52&53- P.125-150

185. A. Bubenzer, B. Dischler, G. Brandt, P. Koidl Rf-plasma deposited amorphous hydrogenated hard carbon thin films: Preparation, properties, and applications // J. Appl. Phys. - 1983. - Vol. 54. - P. 4590.

186. S. Kaplan, F. Jansen, M. Machonkin Characterization of amorphous carbonhydrogen films by solidstate nuclear magnetic resonance // Appl. Phys. Lett. -1985. - Vol. 47. - P. 750.

187. Zou J.W. The deposition and study of hard carbon films / J.W. Zou, K. Reichelt, K. Schmidt, B. Dischler // J. Appl. Phys. - 1989. - Vol. 65. - P.3914.

188. J. Robertson Gap states in diamond-like amorphous carbon, Philosophical Magazine Part B. - 1990. - Vol. 76. - P. 335-350.

189. S.H. Moustafa DC electrical properties of amorphous carbon with different bonding hybridization / Moustafa S.H., Koos M., Pocsik I. // Journal of non-crystalline solids- 1998-Vol. 227-230- P. 1087-1091.

190. Grill A., Electrical and optical properties of diamond like carbon // Thin solid films - 1999- V. 355-356.- P. 189- 193.

191. Koos M. Non-Arrhenius temperature dependence of direct-current conductivity in amorphous carbon (a-C:H) above room temperature / Moustafa S.H., Szilagyi E., Pocsik I. // Diamond and related materials- 1999- Vol.8.- P. 1919-1926.

192. R. Clausing Diamond and Diamond-like Films and Coafings / Clausing R. // Plenum Press, New York, - 1991. - 907 p.

193. Mominzzaman Sh.M., Soga T., Jimbo T., Umeno M., Diamond like carbon by pulsed laser deposition from a camphoric carbon target: effect of phosphorus incorporation // Diamond and related materials. - 2001. - Vol. 10. - P. 1839-1842.

194. Ferrari A.C., Robertson J. Interpretation of Raman specter of disordered and amorphous carbon// Phys. Rev. B. - 2000. - Vol. 61, №№ 20. - P 14095 - 14107.

195. Ferrari A.C. Determination of bonding in amorphous carbons by electron energy loss spectroscopy, Raman scattering and X-Ray reflectivity/ A.C. Ferrari, B. Kleinsorge, G. Adamopoulos, J. Robertson, W.I. Milne, V. Stolojan, L.M. Brown, A. Libassi, B.K. Tanner // J. Non-Cryst. Solids. -2000. -Vol. 266-269. -P. 765-768.

196. Schiffmann K. Microwear experiments on metal-containg amorphousy dro carbon hard coatings by AFM: Wearmechanics and models for the load and time dependence // Wear. - 1988. - Vol. 216. - P. 27-34.

197. Muto S., Kubo T., Kurokawa Y., Suzuki K. Third-order nonlinear optical properties of Disperse Red 1 and Au nanometer-size particle-doped alumina films prepared by the sol-gel method / S.Muto, T. Kubo, Y. Kurokawa, K.Suzuki // Thin Solid Films. -1998. -Vol. 322. -P. 233-238.

198. Prikhodko O.Yu., Manabaev N.K., Guseynov N.R., Maksimova S.Ya., Mikhailova S.L., Daineko E.A. Studying of optical properties of diamond-like carbon films contented platinum impurities / Proc. «International Conference on Diamond and Carbon Materials (DIAM 2013)». - Italy, 2013. - P. 96

199. Диаграммы состояния двойных металлических систем: Справочник: В 3 т / Под общ. ред. Н.П. Лякишева. -М.: Машиностроение, 2000. — 448 с.

200. V. DamodaraDas, N. Soundararajan, Manjunatha Pattabi Electrical conductivity and thermoelectric power of amorphous Sb2Te3 thin films and amorphous-crystalline transition Jourmal of Materials Science. - 1987. - Vol. 22. - P. 3522-3528.

201. Bergmann D.J. Thermoelectric properties of a composite medium / D.J. Bergmann, O. Levy // J.Appl.Phys. - 1991. - Vol.70. №2.11 - P. 6821-6833.

202. Levy O. Thermoelectric properties of two component composites / O. Levy, D.J. Bergmann // Mat.Res.Soc.Symp.Proc. - 1990. - Vol.195. - P. 205-210.

203. J. Robertson Diamond-like amorphous carbon Materials Science and Engineering. - 2002. - Vol. 37. - P. 129-281

204. M. Shamsa, W. L. Liu, andA. A. Balandin Thermal conductivity of diamond-like carbon films APPLIED PHYSICS LETTERS. - 2006. - Vol. 89. -P. 161921.

205. Ю.Е. Калинин, В.А. Макагонов, А.В. Ситников. Влияние углерода на термоэдс и термовольтаический эффект в тонкопленочных структурах на основе Sb0,9Bi11Te2,9Se0,1 // Материалы 1 Международной научно-практической конференции «Графен и родственные структуры: синтез, производство и применение», Тамбов, 11-13 ноября 2015 г. - Тамбов: Изд-во ИП Чеснокова А.В., 2015. - С.213-214.

206.. Калинин Ю.Е. Термоэлектрические свойства тонкопленочных композитов Sb0,9Bi11Te2,9Se0,1-C / Ю.Е. Калинин, В.А. Макагонов, А.В. Ситников // ФТТ. - 2015. - Т.57. - Вып.9. - С.1904.

207. Влияние термообработки на термоэлектрические свойства тонких пленок Sb0,9Bi11Te2,9Se0,1 / Калинин Ю.Е., Макагонов В.А., Ситников А.В. // Известия Российской академии наук. Серия физическая. - 2016. - Т. 80. - № 9. -С. 1301-1304.

208. N. Gerovac, G. J. Snyder, T. Caillat. Thermoelectric Properties of n-type Polycrystalline BixSb2-xTe3 Alloys Proceedings of 21st International Conference on Thermoelectrics. - 2002. - Vol. 31. - P. 31-34.

209. L. Hu, T. Zhu, X. Liu, X. Zhao. Point Defect Engineering of High-Performance Bismuth-Telluride-Based Thermoelectric Materials // Adv. Funct. Mater. -2014. - Vol. 24. - P. 5211.

210. Z. Stary, J. Horak, M. Stordeur, M. Stolzer. Antisite defects in Sb2-xBixTe3 mixed crystals // J. Phys. Chem. Solids. - 1988. - Vol. 49. - P. 29.

211. J. Horak, Z. Stary, P. Lostak, J. Pancir Anti-site defects in n-Bi2Se3 crystals // J. Phys. Chem. Solids. - 1990. - Vol. 51. - P. 1353.

212. V. Richoux, S. Diliberto, C. Boulanger Pulsed Electroplating: a Derívate Form of Electrodeposition for Improvement of (Bi1-xSbx)2Te3 Thin Films Journal of Electronic Materials. - 2010. - Vol. 39. - P. 1914.

213. M.J. Smith, R.J. Knight, C.W. Spencer. Properties of Bi2Te3Sb2Te3 Alloys // J. Appl. Phys. - 1962. - Vol.33. - P. 2186.

214. W.R. Becebrede, O.J. Guentert Lattice parameters in the system antimony telluride-bismuth telluride // J. Phys. Chem. Solids. - 1962. - Vol. 23. - P. 1023.

215. М.М. Стасова, Н.Х. Абрикосов Твердые растворы на основе теллури-дов висмута и сурьмы и селенидов висмута // Изв. АН СССР, Неорг. материалы. -1985. - Т.21. - №.12. - С.2011-2015

216. J. Horac, K. Cermak, L. Koudelka. Energy formation of antisite defects in doped Sb2Te3 and Bi2Te3 crystals J. Phys. Chem. Solids. - 1986. - Vol. 47. - P. 805.

217. D. Zhao, B.P. Zhang, J.F. Li, H.L. Zhang, W.S. Liu. Enhanced thermoelectric and mechanical properties in textured n-type Bi2Te3 prepared by spark plasma sintering // Solid State Sciences. - 2008. - Vol. 10. - P. 651.

218. J. Navratil, Z. Stary, T. Plechaeck. Thermoelectric properties of p-type antimony bismuth telluride alloys prepared by cold pressing // Materials Research Bulletin. - 1996. - Vol. 31. - P. 1559.

219. G.R. Miler, Che-Yu Li. Evidence for the existence of antistructure defects in bismuth telluride by density measurements //J. Phys. Chem. Solids. - 1965. -Vol. 26. - P. 173.

220. Калинин Ю.Е., Макагонов В.А., Ситников А.В. Процесс рекристаллизации в нанокомпозитах Sb0,9Bi11Te2,9Se01 - С // Тезисы докладов XXIII Международной научной конференции «Релаксационные явления в твердых телах», посвященной 100-летию со дня рождения В.С. Постникова, г. Воронеж 16-19 сентября 2015 г. - Воронеж: ВГТУ, 2015. С. 132.

296. J. Robertson, Clustering and gap states in amorphous carbon Philos. Mag. Lett. - 1988. - Vol. 57. - P. 143.

221. В.И. Сиклицкий, Л.В. Луцев, М.В. Байдакова Структура гранулированных пленок аморфного углерода с наночастицами кобальта Письма в ЖТФ, 2002, том 28, вып. 7 c.46-51

222. E. B. Maikena, P. Taborek Amorphous carbon films deposited from carbon ions extracted from a discharge in fullerene vapor J. Appl. Phys. - 2000. - Vol. 87. -P. 4223.

223. K. Shimakawa and K. Miyake Hopping transport of localized n electrons in amorphous carbon films / Phys. Rev. - 1989. - Vol. 39. - P. 7578.

224. B. Meyerson, F.W. Smith Thermopower of doped semiconducting hydrogenatet amorphous carbon // Solid State Communications - 1982 - Vol.41. -No.l. - P.23-27.

225. Meenakshi V. Conductivity and structural studies on disordered amourphous conducting carbon film / V. Meenakshi, A. Sayeed, S.V. Subramanyam // Materials Science Forum Vols. - 1996. - Vol. 223-224. - P. 307-310.

226. S. Bhattacharyya Anomalous thermoelectric power in conducting amorphous carbon thin films incorporating a high concentration of nitrogen J. Phys. D: Appl. Phys. - 2009. - Vol. 42. - P. 085407-085413.

227. Takai K. Structure and electronic properties of a nongraphitic disordered carbon system and its heat-treatment effects / K. Takai, M. Oga, H. Sato, and T. Enoki // PHYSICAL REVIEW. - 2003. - Vol. 67. - P. 214202.

228. Луцев Л.В., Звонарева Т.К., Лебедев В.М. Электронный транспорт в гранулированных пленках аморфного углерода с наночастицами кобальта // Письма в ЖТФ, 2001, т. 27, Вып. 15, с. 84-89.

229. Луцев Л.В., Калинин Ю.Е., Ситников А.В., Стогней О.В. Электронный транспорт в магнитном поле в гранулированных пленках аморфной двуокиси кремния с ферромагнитными наночастицами // ФТТ, 2002, т. 44, вып.10, с. 1802 -1810.

230. Глазман Л.И., Матвеев К.А. Неупругое туннелирование через тонкие аморфные пленки // ЖЭТФ, 1988, т. 94, вып.6, с. 332-343.

231. Prikhodko O.Yu., Manabaev N.K., Guseynov N.R., Maksimova S.Ya., Mikhailova S.L., Daineko E.A. Studying of optical properties of diamond-like carbon films contented platinum impurities/ Proc. «International Conference on Diamond and Carbon Materials (DIAM 2013)». - Italy, 2013. - P. 96.

232. Калинин Ю.Е. Физические свойства нанокомпозитов металл-диэлектрик с аморфной структурой/ Ю.Е. Калинин, А.В. Ситников, О.В. Стогней // Альтернативная энергетика и экология. - 2007. - Вып. 10. - С.9.

233. А.С. Андреенко, В.А. Березовец, А.Б. Грановский, И.В. Золотухин, М. Инуе, Ю.Е. Калинин, А.В. Ситников, О.В. Стогней, Т. Палевский. ФТТ. - 2003. -Вып. 45. - P. 1446.