Synthese und Charakterisierung von thermoelektrischen Multischicht-Nanostäben von Pb-Bi-(S, Se, Te)-Verbindungen

Pb-Bi（S、Se、Te）化合物热电多层纳米棒的合成与表征

• 批准号: 28791717
• 负责人: Professor Dr. Klaus Bente
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Metallische Werkstoffe
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Units
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2005-12-31 至 2009-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/28791717?language=en
• 关键词: Synthese; und; Charakterisierung; von; thermoelektrischen

Multischicht-Nanostäbe von Pb-Bi-(S, Se, Te)-Verbindungen sollen mittels elektrochemischer Abscheidung aus organischen Elektrolyten (z.B. DMSO) in Al2O3-Membranstrukturen erzeugt werden. In Vorarbeiten wurden bereits erfolgreiche Bi-S- und Pb-Bi-S-Nanosynthesen durchgeführt. Hierauf aufbauend sollen thermoelektrische Multischichtstäbe (z.B. PbS/PbTe oder Bi2S3/Bi2Te3-Segmente) mit Durchmessern im Bereich von 10 bis 50 nm und Längen von 5 bis 100 µm im cm2-Maßstab in den A12O3-Membranen hergestellt werden. Ein segmentierter Aufbau der Nanostäbe in der Längsrichtung mit 2 bis 10 nm dünnen Lagen lässt Quanteneffekte erwarten, wodurch gemäß theoretischer Berechnungen von M.S. Dresselhaus et al. (MIT, Boston, USA) die thermoelektrische Kennzahl figure of merit erhöht werden kann. Da diese Effekte erst bei Schichtdicken < 15 nm auftreten, erfolgt die Deposition von sub-10-nm Lagen automatisiert mit Hilfe eines Roboters. In Zusammenarbeit mit Projekten der FOR 522 sollen die strukturellen Eigenschaften hinsichtlich Kristallinität und Orientierung (XRD, REM, TEM) und die halbleitenden Eigenschaften der thermoelektrischen Nanostäbe hinsichtlich der Bandlücke und Dotierung untersucht werden. Ferner ist die Bestimmung der thermischen Eigenschaften (z.B. thermische Leitfähigkeit und Seebeck-Koeffizienten) in Kooperation mit der AG Eckard Müller am DLR (Deutsches Institut für Luft- und Raumfahrt Köln) geplant.

Pb-Bi-（S，Se，Te）-Verbindungen sollen mittels elektrochemischer Abscheidung aus organischen Elektrolyten（z.B. DMSO）在Al 2 O3-Membranstrukturen中的溶液中进行韦尔登。在Vorarbeiten wurden berfolgreiche Bi-S- und Pb-Bi-S-Nanosynthesen durchgeführt. Hierauf aufbauend sollen thermoelektrische Multischichtstäbe（z.B. PbS/PbTe或Bi 2S 3/Bi 2 Te 3-Segmente），其直径为10至50 nm，长度为5至100 µm，厚度为cm 2-Maßstab，位于Al 2 O3-膜中，具有韦尔登。Ein segmentierter Aufbau der Nanostäbe in der Längsrichtung mit 2 bis 10 nm dünnen Lagen lässt Quantenefekte erwarten，woddegemätteschertheoretischer Berechnungen von M.S. Dresselhaus等人（麻省理工学院，波士顿，美国）的热电动肯扎尔品质因数可以确定。这种效果首先是在小于15纳米的波长上，然后通过机器人进行亚10纳米的自动沉积。在与FOR 522项目的合作中，解决了结构的晶体学和取向问题（XRD，REM，TEM）和半导体热电纳米结构的晶体学和取向问题。Ferner ist die Bestimmung der thermischen Eigenschaften（z.B. Thermische Leitfähigkeit und Seebeck-Koeffizienten）在德国航空航天研究所（Deutsches Institut für Luft- und Raumfahrt Köln）工厂与AG Eckard Müller合作。