WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

этом будет пропорциональна При концентрации легирующей примеси висмута c > 0.02 at.% Te для описания температурной зависи(1 + 2/Eg) n. (17) мости фононной термоэдс принимается модель низких (1 + /Eg)T температур T <. Тогда 1e Температурная и концентрационная зависимости выра(1 + 2/Eg) жения (17) для фононной термоэдс не согласуются с = n + R, где n, T [ (1 + /Eg)]3/экспериментальными зависимостями (рис. 4 и 5).

2.2. При учете для поперечных фононных ветвей (1 + 2/Eg) висмута нормальные фонон-фононные столкновения, коR. (22) c[ (1 + /Eg)]3/торые определяются процессами Ландау–Румера, Температурная зависимость фононной термоэдс просто = a2qT. (18) го увлечения согласно формуле (22) также совпадает с ph-ph(q) экспериментальной зависимостью, которая представлена на рис. 5.

Формула (18) также применима для продольной фоСогласно формуле (22), при низких температурах n нонной ветви для процессов Саймонса. В этом случае при увеличении концентрации примесей c убывает, а вклад всех фононных ветвей в фононную термоэдс согласно (20) при высоких температурах n возрастает.

оказывается пропорциональным Эти различные концентрационные зависимости фонон(1 + 2/Eg) ной термоэдс приводят к следующему: графики темпеn. (19) T ратурной зависимости фононной термоэдс для образцов висмута с различной концентрацией легирующей примеТемпературная зависимость фононной термоэдс си пересекаются в области промежуточных температур, -n T согласно формуле (19) совпадает с экспечто согласуется с экспериментальными результатами, риментальной, которая представлена на рис. 4 и 5.

представленными на рис. 5.

В результате сильной непараболичности L-зоны висмута 5.2. Фононная термоэдс в области темпефононная термоэдс зависит от концентрации легируюр а т у р ы м а к с и м у м а. Для фононной термоэдс при щей примеси температурах меньше температуры максимума будем (n0 + c)1/n. (20) считать, что определяющую роль в рассеянии фононов T 3 Физика твердого тела, 2004, том 46, вып. 1380 В.Д. Каган, Н.А. Редько, Н.А. Родионов, В.И. Польшин, О.В. Зотова играют фонон-электронное рассеяние [12] и рассеяние термоэдс легированных образцов висмута описываются фононов на границах образца механизмом простого фононного увлечения с учетом механизмов рассеяния фононов по Ландау–Румеру для 1 1 s поперечных фононных ветвей и по Саймонсу для про = a3T 1 +,, (23) ph-e(T ) Eg ph-d L дольной фононной ветви. При этом оказывается, что фононная термоэдс с механизмом рассеяния фононов где s —скорость звука, L — поперечный размер обпо Херрингу не соответствует экспериментально наблюразца. Из-за сильной непараболичности L-зоны висмута даемой зависимости фононной термоэдс. При низких ph-e содержит косвенную концентрационную зависитемпературах в температурной зависимости фононной мость. Для фононной термоэдс получаем следующие термоэдс легированного висмута наблюдается максизависимости:

мум и он также находит объяснение. Согласно теории (1 + 2/Eg) T он обусловлен тем, что определяющая роль фонон. (24) [ (1 + /Eg)]3/2 [a4 + a5T (1 + /Eg)2] фононного рассеяния при T > Tmax сменяется определяющей ролью фонон-электронного и фонон-граничного В формуле (24) во втором знаменателе первое сларассеяний при T < Tmax. Удовлетворительное описание гаемое a4 определяется фонон-граничным рассеянием, простым фононным увлечением наблюдаемых на исслеа второе — фонон-электронным рассеянием. С увелидованных образцах легированного висмута зависимостей чением температуры возрастающая температурная задля фононной составляющей термоэдс приводит к вывовисимость фононной термоэдс согласно формуле (24) ду, что частота фонон-фононных столкновений в таких должна смениться падающей зависимостью, представобразцах не является преобладающей над частотой реленной формулой (22). Таким образом, согласно теозистивного рассеяния.

рии в температурной зависимости фононной термоэдс должен наблюдаться максимум, который подтверждается экспериментально (рис. 4 и 5).

Список литературы Если фонон-электронное рассеяние несущественно, то температура максимума от концентрации не зависит, а [1] И.Я. Коренблит, М.Е. Кузнецов, С.С. Шалыт. ЖЭТФ 56, 1, 8 (1969).

(1 + 2/Eg) [2] В.А. Козлов, Э.Л. Нагаев. Письма в ЖЭТФ 13, 1, max (n0 + c)-2/3, Tmax const.

[ (1 + /Eg)]3/(1971).

(25) [3] В.А. Козлов, Н.С. Лидоренко, Э.Л. Нагаев. ФТТ 15, 5, (1973).

Если же максимум фононной термоэдс в основном [4] А.А. Бельчик, В.А. Козлов. ФТП 20, 1, 53 (1986).

определяется фонон-электронным рассеянием, то [5] В.Н. Копылов, Л.П. Межов-Деглин. Письма в ЖЭТФ 15, (1 + 2/Eg) 5, 269 (1972).

max (n0 + c)-5/6, 3/2 [6] В.Н. Копылов, Л.П. Межов-Деглин. ЖЭТФ 65, 8, (1 + /Eg)(1973).

1/[7] Э.С. Медведев, В.Н. Копылов, Л.П. Межов-Деглин. ФНТ Tmax 1 + (n0 + c)1/6. (26) 1, 9, 1192 (1975).

Eg [8] В.Н. Галев, В.А. Козлов, Н.В. Коломоец, С.Я. Скипидаров, Формулы (25) и (26) отражают тенденцию возрастаН.А. Цветкова. Письма в ЖЭТФ 33, 2, 112 (1981).

ния Tmax и убывания max для фононной термоэдс с [9] J.-P. Issi, J. Hermans. Proc. XV Int. Conf. on Thermal ростом концентрации примеси, и эта тенденция нахо- Conductivity. Ottawa (1977). P. 63.

[10] В.Д. Каган, Н.А. Редько, Н.А. Родионов, В.И. Польшин.

дится в согласии с экспериментальными данными для ЖЭТФ 122, 8, 377 (2002).

фононной термоэдс легированного висмута (рис. 4 и 5).

[11] В.Д. Каган, Н.А. Редько, Н.А. Родионов, В.И. Польшин.

Остановимся на анизотропии фононной термоэдс, коФТТ 42, 8, 1376 (2000).

торая наблюдается на эксперименте (рис. 6). Согласно [12] Н.А. Редько, В.Д. Каган. ФТТ 36, 7, 1978 (1994).

теории основной вклад в величину компонент фононной термоэдс 22 и 33 (формулы (6) и (7)) вносят первые слагаемые. Благодаря упругой анизотропии эти слагаемые не равны, но близки по порядку величины, что не противоречит, но и не подтверждает значительную анизотропию, которая наблюдается на эксперименте.

6. Заключение В легированном висмуте в отличие от чистого висмута не реализуется механизм двухступенчатого фононного увлечения электронов. Наблюдаемые температурные и концентрационные зависимости для фононной Физика твердого тела, 2004, том 46, вып.

Pages:     | 1 | 2 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.