УДК 621.315.591

          Исследованы зависимости термоэлектрической эффективности Z термоэлементов на основе Bi_0,5Sb_1,5Te₃ и Bi₂Te_2,7Se_0,3 от удельного сопротивления r материалов ветвей при разных значениях сопротивления переходных контактов r_к и длины ветвей l; от l ветвей при разных r и r_к и от r_к переходных контактов при разных значениях r и l ветвей. Выяснено, что для данного коммутационного сплава длина l_к, после которой с уменьшением длины ветвей наблюдается сильное падение DT_max, не зависит от удельного сопротивления ветвей. Однако при переходе от сплава с меньшим контактным сопротивлением к сплавам с большим контактным сопротивлением,l_к смещается в сторону больших длин ветвей. Это объясняется тем, что для одного и того же сплава r_к само зависит от r кристаллов; с ростом r уменьшается концентрация основных носителей тока в кристалле, что приводит к росту сопротивления перехода кристалл-контактный сплав. Установлено, что r_к., контактов прямо пропорционально r ветвей. Поэтому отношение r_к/r при изменении r остается постоянным. При переходе же от одного сплава к другому r_к меняется, что приводит к смещению l_к.

          Термоэлектрические материалы на основе твердых растворов Bi_0,5Sb_1,5Te₃ р-типа и Bi₂Te_2,7Se_0,3 n-типа проводимости нашли применение в изготовлении термоэлектрических преобразователей, особенно термоэлектрических охладителей [1]. Это обусловлено достаточно высокой термоэлектрической эффективностью Z этих твердых растворов в интервале температур ~ 150-350 К. Однако в реальных термоэлементах эффективность Z_p, помимо фундаментальных параметров (коэффициентов термо-э. д. с. a, теплопроводности c, удельного сопротивления r) полупроводникового материала, из которого изготовлены ветви термоэлементов, определяется и сопротивлением r переходного коммутационного контакта [2, 3]:

          Л и т е р а т у р а

          1. Г о л ь ц м а н Б. М., К у д и н о в В. А., С м и р н о в И. А. Полупроводниковые термоэлектрические материалы на основе Bi₂Te₃. М.: Наука, 1972. С. 320.
          2. С т е л ь б а н с Л. С. О коммутации полупроводниковых термоэлементов//ЖТФ. 1957. Т.27. N 1. С. 212-213.
          3. К о л е н к о У. Ф. Термоэлектрические охлаждающие приборы. - Л: Наука, 1967. С. 111.
          4. А л и е в а Т. Д., А б д и н о в Д. Ш., С а л а е в Э. Ю. Влияние обработки поверхностей термоэлектрических материалов на свойства термоэлементов, изготовленных из твердых растворов систем Bi₂Te₃-Sb₂Te₃ и Bi₂Te₃-Bi₂Se₃//Изв. АН СССР. Неорган. материалы. 1981. Т. 17. N 10. С. 1773-1776.
          5. Б а р х а л о в Б. Ш., А х у н д о в а Н. М., Н у р и е в И. Р., А б д и н о в Д. Ш. Исследование границ раздела твердых растворов систем Bi₂Te₃-Sb₂Te₃ и Bi₂Te₃-Bi₂Se₃ и сплавов систем Bi-Sn, Bi-Pb-Sn, Bi-Pb-Sn-Cd//Там же, 1990. Т. 26. N 7. С. 1427-1431.

          The dependence of thermoelectrical efficiency Z of thermoelements based on Bi_0,5Sb_1,5Te₃ and Bi₂Te_2,7Se_0,3 on the branches materials resistivity r at different values or resistances or transitional contacts r and branches length l; on branches length l at different r and r; and on transitional contacts resistance r at different r and l of branches have been studied. It have been found, that for given commutation alloy the length l_к, after which the strong reduction of DT_max had been observed with decreasing branches lenght, does not depend on branches resistivity. Although, at the transition trom alloy with small contact resistance to the large ones, l_к is shifted to large branch lengths. It can be explained by the fact that for the same alloy r itself depends on crystals r; the majority charge carriers concentration in crystal is decreased with increasing r, that leads to the increase of crystal - contact alloy Junction resistance. It have been round that r of contacts is directly propertional to branches r. There fore, the ratio r/r remains r is changed under the transition from one alloy to the other, and it leads to the shfting of l_к value.

Содержание журнала "Прикладная физика" N 3, 1999 г.