Методом электронно-лучевого напыления получены пленки гексаборида церия -материала, перспек-тивного для использования в термоэлектрических устройствах при гелиевых температурах. Напыление проводили с керамических мишеней на диэлектрические, полупроводниковые и металлические подложки при различных температурах. Подробно исследованы микроструктура, элементный и фазовый составы, темпера-турные зависимости удельного сопротивления и коэффициента Зеебека. Получены пленки со структурой CaB 6 , характерной для гексаборида церия, и элементным составом, близким к стехиометрическому. При низких температурах пленки имеют удельное сопротивление несколько больше, а коэффициент Зеебека близок к значениям для монокристаллических образцов. Основной причиной различия величин удельного сопротивления является обнаруженная в пленках большая концентрация примеси кислорода. ВведениеПерспективными термоэлектрическими материалами для использования при гелиевых температурах явля-ются гексаборид церия CeB 6 и гексаборид лантана с небольшим содержанием церия (La 0.99 Ce 0.01 )B 6 [1,2]. Максимальное значение термоэлектрической добротно-сти (La 0.99 Ce 0.01 )B 6 ZT = 0.1 и достигается при ∼ 0.3 K. Более высокие значения ZT = 0.25 получены для мо-нокристаллов CeB 6 при 9 K [3]. Низкие температуры необходимы для уменьшения шумов при работе одно-фотонных термоэлектрических детекторов [4], чувстви-тельным элементом которых являются тонкие пленки. В литературе мало публикаций, посвященных полу-чению и исследованию пленок CeB 6 [5][6][7], при этом недостаточно исследовано влияние различных подложек на структуру и свойства пленок. В настоящей работе приведены результаты исследования пленок CeB 6 , по-лученных методом электронно-лучевого напыления на различных подложках. Были изучены микроструктура, элементный и фазовый состав пленок, температурная зависимость удельного сопротивления и коэффициента Зеебека. Получение тонких пленок CeB 6 и методика экспериментаПленки напыляли с использованием керамических мишеней методом электронно-лучевого напыления на диэлектрические (Al 2 O 3 , AlN), полупроводниковые (Si) и металлические (Mo, W) подложки. Использование металлических подложек связано с тем, что в про-ектируемых тонкопленочных болометрах планируется использовать в качестве поглотителя фотонов тонкие пленки вольфрама на поверхности пленок CeB 6 . В дер-жателе одновременно располагались 12 подложек раз-мерами 10 × 10 мм на расстоянии 18 см от мишени. Напыление проводилось при давлении 0.0025 Па и токе эмиссии 80−100 мА. Морфологию поверхности иссле-довали с помощью электронного микроскопа " VEGA TS5130MM", элементный состав -рентгеновского мик-роанализатора "INCA Energy 300". Концентрацию церия, бора и кислорода определяли с погрешностью ±0.3, 1.5 и 0.2 ат% соответственно. Удельное сопротивление (четырехзондовым методом) и коэффициент Зеебека (методом прямого измерения напряжения при опреде-ленном градиенте температур вдоль пленки) измеряли в области температур 3.8−300 K. Экспериментальные результаты и обсуждениеПолученные пленки имели структуру Ca...
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.