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

[2] [0] [0] [0] [0] [0] [0] [0] [0] [0] [0] [0] [0] [0] [0] [0] [0] [0]在Vorarbeiten wurden中，合成了铋- s -和铅-铋- s -纳米合成技术。Hierauf aufbauend sollen thermoelektrische Multischichtstäbe (z.b.b PbS/PbTe oder Bi2S3/Bi2Te3-Segmente) mit Durchmessern im Bereich von 10 bis 50 nm和Längen von 5 bis 100µm im cm2-Maßstab in den A12O3-Membranen hergestellt werden。Ein segmentierter Aufbau der Nanostäbe in der Längsrichtung mit 2 bis 10 nm dnnen Lagen lässt Quanteneffekte erwarten， wodurch gemäß理论家Berechnungen von M.S. Dresselhaus等人（mit, Boston， USA） die thermoelektrische kenzahl merit图erhöht werden kann。研究结果表明：在< 15nm的半导体薄膜下，半导体薄膜薄膜沉积在10nm以下的半导体薄膜上。In Zusammenarbeit mit Projekten der FOR 522 sollen die struckturellen Eigenschaften hinsichtlich Kristallinität und Orientierung (XRD， REM， TEM) and die halbleitenden Eigenschaften hinsichtlich der thermoelektrischen Nanostäbe hinsichtlich der bandlcke and Dotierung untersucht werden。[1][1][1][1][1][1][1][1][1][1][1][1][1][1][1][1][1]。

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.